Клеточный состав спинного мозга: виды нейронов и их участие в образование рефлекторных дуг, типы глиоцитов.

Содержание

виды нейронов и их участие в образование рефлекторных дуг, типы глиоцитов.

Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, отграниченных друг от друга спереди глубокой серединной щелью, а сзади — соединительнотканной перегородкой. Внутренняя часть органа темнее — это его серое вещество. На периферии спинного мозга располагается более светлое белое вещество. Выступы серого вещества называют рогами. Различают передние, или вентральные, задние, или дорсальные, и боковые, или латеральные, рога.

В процессе развития спинного мозга из нервной трубки образуются нейроны, группирующиеся в 10 слоях.

Серое вещество спинного мозга состоит из тел нейронов, безмиелиновых и тонких миелиновых волокон и нейроглии. Составной частью, являются мультиполярные нейроны.

Белое вещество представляет собой совокупность продольно ориентированных преимущественно миелиновых волокон. Пучки нервных волокон, осуществляющие связь между различными отделами нервной системы, называются проводящими путями спинного мозга.

Нейроциты. Среди нейронов можно выделить: корешковые клетки, внутренние клетки, и пучковые клетки.

В задних рогах различают губчатый слой, желатинозное вещество, собственное ядро заднего рога и грудное ядро.

Губчатый слой содержится большое количество мелких вставочных нейронов.

Грудное ядро (ядро Кларка) состоит из крупных вставочных нейронов с сильно разветвленными дендритами. Нейроны ядра Кларка получают информацию от рецепторов мышц, сухожилий и суставов.

В передних рогах расположены самые крупные нейроны корешковые клетки.

В сером веществе спинного мозга много рассеянных пучковых нейронов.

Спинномозговой канал выстлан эпендимоцитами, участвующими в выработке спинномозговой жидкости.

Основную часть остова серого вещества составляют протоплазматические и волокнистые астроциты.

Олигодендроглиоциты входят в состав оболочек нервных волокон. Микроглияпоступает в спинной мозг распределяется в сером и белом веществе.

44. Мозжечок. Строение и нейронный состав коры мозжечка.

Мозжечок - центральный орган равновесия и координации движений. На поверхности мозжечка много извилин и бороздок. Основная масса серого вещества в мозжечке располагается на поверхности и образует его кору. Меньшая часть серого вещества лежит глубоко в белом веществе в виде центральных ядер. В центре каждой извилины имеется тонкая прослойка белого вещества, покрытая слоем серого вещества — корой.

В коре мозжечка различают три слоя: наружный — молекулярный, средний — ганглионарный слой, или слой грушевидных нейронов, ивнутренний — зернистый. Ганглиозный слой содержит грушевидные нейроны.

Молекулярный слой содержит два вида нейронов: корзинчатые и звездчатые. Корзинчатые нейроны находятся вмолекулярного слоя.

Звездчатые нейроны лежат выше корзинчатых и бывают двух типов.

Мелкие звездчатые нейроны и крупные звездчатые нейроны.

Очень богат нейронами зернистый слой. Первым типом клеток этого слоя можно считать зерновидные нейроны

Вторым типом клеток зернистого слоя мозжечка являются тормозные большие звездчатые нейроны. Различают два вида таких клеток: с короткими и длинными нейритами.

Третий тип клеток составляют веретеновидные горизонтальные клетки. Они встречаются между зернистым и ганглионарным слоями.

Импульсы, поступающие в кору мозжечка, достигают грушевидных нейронов. Торможение — функция звездчатых нейронов молекулярного слоя, корзинчатых нейронов, больших звездчатых нейронов зернистого слоя.

Кора мозжечка содержит различные глиальные элементы. В зернистом слое имеются волокнистые и протоплазматические астроциты. Во всех слоях в мозжечке имеются олигодендроциты.

Dorsal Root Ganglia Isolation and Primary Culture to Study Neurotransmitter Release

Клетки тела сенсорных нейронов, содержатся внутри DRG.

Эти нейроны псевдо-однополярного и иннервируют периферических тканей и центральной нервной системы. Периферических нервных окончаний Сенсорные нейроны находятся в мышц, кожи, внутренних органов и костей, среди других тканей. Они передают сигналы периферийного ощущения нерв, который затем окончаний в спинного мозга Спинной рога и сигналы передаются в мозг через различные восходящем пути соматические ощущения1,2. Соматические ощущения позволяет организму чувствовать себя (то есть, сенсорный, боль и тепловых ощущений) и воспринимать движение и пространственной ориентации (проприоцептивной ощущений)1,3. Есть четыре подклассы первичных афферентных аксонов, в том числе, группа I (aα диалога доступных) волокон, которые реагируют на Проприоцепцию скелетных мышц, группа II (значения) волокон, которые реагировать механорецепторов кожи, и группы III (Aδ) и V (C) волокон в группы, которые реагируют на боль и Температура. Только С-волокна являются unmyelinated, в то время как остальные Миелинизированные в разной степени.

Ноцицепторами являются первичных сенсорных нейронов, которые активируются вредных раздражителей (механические, тепловые и химические стимуляции), которые несут потенциал для повреждения тканей. Эти нейроны состоят из Миелинизированные Aδ волокна и волокна1,unmyelinated C4. Aδ волокна Экспресс рецепторов фактора роста нервов (ФРН, Ведьмина рецепторов), CGRP и SP. С-волокна, классифицируются как peptidergic и не peptidergic С-волокна. С другой стороны не peptidergic С-волокна Экспресс рецепторов для глиальной нейротрофического фактора (рецепторов GDNF, RET и Федеративная Республика Германия), isolectin IB4 и АТФ закрытый ионного канала подтип (P2X3)5,6,7. Ноцицепторами можно отличить выражением ионных каналов и активированную нейротрофических факторов, цитокины, Нейропептиды, АТФ или других химических соединений8. После стимуляции нейротрансмиттеров, включая CGRP, SP и глутамат может быть освобожден от сенсорных нейронах терминалов в спинного мозга Спинной рога для передачи сигналов ноцицептивных

2. DRG состоят не только из нейронов, но также содержат Спутниковое глиальных клеток. Спутниковое клетки окружают сенсорных нейронов и обеспечивают механические и метаболизм поддержки9,10. Интересно, что существует растущий объем свидетельств, указывающих, что Спутниковое глиальные клетки в DRG могут быть вовлечены в регулировании боли ощущение11.

Чтобы быть наиболее часто используемые первичной нейрональные клетки12 и были использованы для электрофизиологии, сигнала и нейромедиатора релиз исследований сообщалось сенсорных нейронов. Они также часто используются для изучения клеточных механизмов развития нервной системы, воспалительные боли, невропатической боли, ощущение кожи (как зуд) и аксон нарост12,13,14,15. DRG первичных культур может культивировали как диссоциированных нейронов оценивать биохимические изменения в одной или нескольких ячеек, позволяет ученым для проведения исследований, которые не может быть выполнена экспериментальная предметам. Недавно DRG были успешно культивировали человеческий орган доноров, которые могли бы пользу трансляционного исследования

16. С другой стороны Сенсорные нейроны могут также выращиваются как DRG эксплантах. DRG эксплантов сохранить оригинальную архитектуру ткани нейронов, включая Шванновские клетки и спутниковое глиальных клеток и особенно полезны для изучения взаимодействия нейронов и не нейрональные клетки17. DRG первичных культур можно легко приготовить в течение 2,5 ч. Клеточный состав и свойства высокой отражающей способностью источника DRG, и таким образом, конкретные DRG (поясничный или грудной DRG) может быть собрана по данным экспериментальных требования. Культурах эмбриональных и неонатальной DRG нейронов требуют NGF выжить и вызвать нарост аксона, но культуры взрослых нейроны не требуют добавления нейротрофических факторов к СМИ12,17.
Существует также коммерчески доступных DRG-гибридомной клеточных линий, таких как ND7/23 и F11, которые не требуют использования экспериментальных животных. Однако, отсутствие Переходный рецепторный потенциал катионного канала член subfamily V 1 (TRPV1) выражение (важный маркер для малых сенсорных нейронов ноцицептивных) и несовместимые ген выражение профили ограничивают их приложения18. Недавно увековечен DRG нейрональных клеток линии были получены от крыс (50B11)19 и20мыши (MED17.11), которые подходят для использование в экраны высокой пропускной способностью для ориентации исследования наркотиков. Однако выражение гена профилируя для этих клеточных линий еще предстоит выполнить. Таким образом еще продолжаются эксперименты проверки, сравнивая эти увековечен клетки для сенсорных нейронов.

NPFFR2 синтезируется в DRG и арестовано сенсорные нервные окончания в Рог спинного мозга Спинной21. В этой статье мы предоставляем протокол для культивирования поясничного DRG клетки и относиться к ним с агониста NPFFR2 побудить освобождения нейромедиаторов, CGRP и SP.

Зависимость от NPFFR2 Далее проверяется с использованием NPFFR2 малые интерферирующие РНК (siRNA), который может transfected в клетки культивировали DRG.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Регенеративные методы лечения травмы спинного мозга. Обзор литературы. Часть 4 | Смирнов

1. Ali H., Bahbahani H. Umbilical cord blood stem cells – potential therapeutic tool for neural injuries and disorders. Acta Neurobiol Exp (Wars) 2010;70(3): 316–24.

2. Harris D.T. Non-haematological uses of cord blood stem cells. Br J Haematol 2009;147(2):177–84. DOI: 10.1111/j.1365-2141.2009.07767.x.

3. Muheremu A., Peng J., Ao Q. Stem cell based therapies for spinal cord injury. Tissue Cell 2016;48(4):328–33. DOI: 10.1016/j. tice.2016.05.008.

4. Newcomb J.D., Sanberg P.R., Klasko S.K., Willing A.E. Umbilical cord blood research: current and future perspectives. Cell Transplant 2007;16(2):151–8.

5. Newman M.B., Davis C.D., Kuzmin-Nichols N., Sanberg P.R. Human umbilical cord blood (HUCB) cells for central nervous system repair. Neurotox Res 2003;5(5):355–68. DOI: 10.1007/bf03033155.

6. Park D.H., Lee J.H., Borlongan C.V. et al. Transplantation of umbilical cord blood stem cells for treating spinal cord injury. Stem Cell Rev Rep 2011;7(1):181–94. DOI: 10.1007/s12015-010-9163-0.

7. Park S.I., Lim J.Y., Jeong C.H. et al. Human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cell therapy promotes functional recovery of contused rat spinal cord through enhancement of endogenous cell proliferation and oligogenesis.

J Biomed Biotechnol 2012;2012:362473. DOI: 10.1155/2012/362473.

8. Rosenkranz K., Meier C. Umbilical cord blood cell transplantation after brain ischemia – from recovery of function to cellular mechanisms. Ann Anat 2011;193(4):371–9. DOI: 10.1016/j.aanat.2011.03.005.

9. Ryabov S.I., Zvyagintseva M.A., Pavlovich E.R. et al. Efficiency of transplantation of human placental/umbilical blood cells to rats with severe spinal cord injury. Bull Exp Biol Med 2014;157(1):85–8. DOI: 10.1007/s10517-014-2498-9.

10. Sun T., Ma Q.H. Repairing neural injuries using human umbilical cord blood. Mol Neurobiol 2013;47(3):938–45. DOI: 10.1007/s12035-012-8388-0.

11. Saporta S., Kim J.J., Willing A. E. et al. Human umbilical cord blood stem cells infusion in spinal cord injury: engraftment and beneficial influence on behavior. J Hematother Stem Cell Res 2003;12(3):271–8. DOI: 10.1089/152581603322023007.

12. Daar A.S., Bhatt A., Court E., Singer P.A. Stem cell research and transplantation: science leading ethics. Transplant Proc 2004;36(8):2504–6. DOI: 10.1016/j.transproceed.2004.08.129.

13. Henon P.R. Human embryonic or adult stem cells: an overview on ethics and perspectives for tissue engineering. Adv Exp Med Biol 2003;534:27–45. DOI: 10.1007/978-1-4615-0063-6_3.

14. ЕМИСС. Государственная статистика. Число зарегистрированных родившихся (оперативные данные). Доступно по: https://www.fedstat.ru/indicator/33555.

15. Centers for Disease Control and Prevention. National vital statistics reports. Available at: https://www.cdc.gov/nchs/products/nvsr.htm.

16. Broxmeyer H.E., Cooper S. High-efficiency recovery of immature haematopoietic progenitor cells with extensive proliferative capacity from human cord blood cryopreserved for 10 years. Clin Exp Immunol 1997;107 Suppl 1:45–53.

17. Cellular characteristics of cord blood and cord blood transplantation. Ed. by H.E. Broxmeyer. Bethesda (MD): American Association of Blood Banks Press, 1998. 227 p.

18. Broxmeyer H.E., Srour E.F., Hangoc G. et al. High-efficiency recovery of functional hematopoietic progenitor and stem cells from human cord blood cryopreserved for 15 years. Proc Natl Acad Sci USA 2003;100(2):645–50. DOI: 10. 1073/pnas.0237086100.

19. Ren Z., Zhang Y. Cells therapy for Parkinson’s disease – so close and so far away. Sci China C Life Sci 2009;52(7): 610–4. DOI: 10.1007/s11427-009-0090-8.

20. Sathananthan A.H., Trounson A. Human embryonic stem cells and their spontaneous differentiation. Ital J Anat Embryol 2005;110(2 Suppl 1):151–7.

21. Cohen R.I., Mckay R., Almazan G. Cyclic AMP regulates PDGF-stimulated signal transduction and differentiation of an immortalized optic-nerve-derived cell line. J Exp Biol 1999;202(Pt 4):461–73.

22. Gill B.C., Sun D.Z., Damaser M.S. Stem cells for urinary incontinence: functional differentiation or cytokine effects? Urology 2018;117:9–17. DOI: 10. 1016/j.urology.2018.01.002.

23. Wade D.T. Measurement in neurological rehabilitation. Curr Opin Neurol Neurosurg 1992;5(5):682–6.

24. Wagner J.E., Kernan N.A., Steinbuch M. et al. Allogeneic sibling umbilical-cordblood transplantation in children with malignant and non-malignant disease. Lancet 1995;346(8969):214–9. DOI: 10.1016/s0140-6736(95)91268-1.

25. Broxmeyer H.E., Hangoc G., Cooper S. et al. Growth characteristics and expansion of human umbilical cord blood and estimation of its potential for transplantation in adults. Proc Nat Acad Sci USA 1992;89(9):4109–13. DOI: 10.1073/pnas.89.9.4109.

26. Todaro A.M., Pafumi C., Pernicone G. et al. Haematopoietic progenitors from umbilical cord blood. Blood Purif 2000;18(2):144–7. DOI: 10.1159/000014438.

27. Tse W., Laughlin M.J. Umbilical cord blood transplantation: a new alternative option. Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2005:377–83. DOI: 10.1182/asheducation-2005.1.377.

28. Willing A.E., Lixian J., Milliken M. et al. Intravenous versus intrastriatal cord blood administration in a rodent model of stroke. J Neurosci Res 2003;73(3):296–307. DOI: 10.1002/jnr.10659.

29. Galieva L.R., Mukhamedshina Y.O., Akhmetzyanova E.R. et al. Influence of genetically modified human umbilical cord blood mononuclear cells on the expression of Schwann cell molecular determinants in spinal cord injury. Stem Cells Int 2018;2018:4695275. DOI: 10.1155/2018/4695275.

30. Morita T., Sasaki M., Kataoka-Sasaki Y. et al. Intravenous infusion of mesenchymal stem cells promotes functional recovery in a model of chronic spinal cord injury. Neuroscience 2016;335:221–31. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2016.08.037.

31. Zhao Z.M., Li H.J., Liu H.Y. et al. Intraspinal transplantation of CD34+ human umbilical cord blood cells after spinal cord hemisection injury improves functional recovery in adult rats. Cell Transplant 2004;13(2):113–22. DOI: 10.3727/000000004773301780.

32. Kim J.W., Kim S.Y., Park S.Y. et al. Mesenchymal progenitor cells in the human umbilical cord. Ann Hematol 2004;83(12):733–8. DOI: 10.1007/s00277-004-0918-z.

33. Mikami T., Eguchi M., Kurosawa H. et al. Ultrastructural and cytochemical characterization of human cord blood cells. Med Electr Microsc 2002;35(2):96–101. DOI: 10.1007/s007950200012.

34. Nayar B., Raju G.M., Deka D. Hematopoietic stem/progenitor cell harvesting from umbilical cord blood. Int J Gynaecol Obstet 2002;79(1):31–2. DOI: 10.1016/s0020-7292(02)00187-x.

35. Rogers I., Casper R.F. Umbilical cord blood stem cells. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol 2004;18(6):893–908. DOI: 10.1016/j.bpobgyn.2004.06.004.

36. Erices A., Conget P., Minguell J.J. Mesenchymal progenitor cells in human umbilical cord blood. Br J Haematol 2000;109(1):235–42. DOI: 10.1046/j.1365-2141.2000.01986.x.

37. Chen N., Hudson J.E., Walczak P. et al. Human umbilical cord blood progenitors: the potential of these hematopoietic cells to become neural. Stem Cells 2005;23(10):1560–70. DOI: 10.1634/stemcells.2004-0284.

38. Frassoni F., Podesta M., Maccario R. et al. Cord blood transplantation provides better reconstitution of hematopoietic reservoir compared with bone marrow transplantation. Blood 2003;102(3):1138–41. DOI: 10.1182/blood-2003-03-0720.

39. Mukhamedshina Y.O., Shaymardanova G.F., Garanina E.E. et al. Adenoviral vector carrying glial cell-derived neurotrophic factor for direct gene therapy in comparison with human umbilical cord blood cell-mediated therapy of spinal cord injury in rat. Spinal Cord 2016;54(5): 347–59. DOI: 10.1038/sc.2015.161.

40. Zola H., Fusco M., Macardle P.J. et al. Expression of cytokine receptors by human cord blood lymphocytes: comparison with adult blood lymphocytes. Pediatr Res 1995;38(3):397–403. DOI: 10.1203/00006450-199509000-00021.

41. Ali H., Jurga M., Kurgonaite K. et al. Defined serum-free culturing conditions for neural tissue engineering of human cord blood stem cells. Acta Neurobiol Exp(Wars) 2009;69(1):12–23.

42. Harris D.T., Schumacher M.J., Locascio J. et al. Phenotypic and functional immaturity of human umbilical cord blood T lymphocytes. Proc Natl Acad Sci USA 1992;89(21):10006–10. DOI: 10.1073/pnas.89.21.10006.

43. Korshunova I., Novitskaya V., Kiryushko D. et al. GAP-43 regulates NCAM-180-mediated neurite outgrowth. J Neurochem 2007;100(6):1599–612. DOI: 10.1111/j.1471-4159.2006.04316.x.

44. Lim J.Y., Park S.I., Oh J. H. et al. Brain-derived neurotrophic factor stimulates the neural differentiation of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells and survival of differentiated cells through MAPK/ ERK and PI3K/Akt-dependent signaling pathways. J Neurosci Res 2008;86(10): 2168–78. DOI: 10.1002/jnr.21669.

45. McGuckin C., Forraz N. Potential for access to embryonic-like cells from human umbilical cord blood. Cell Prolif 2008;41 Suppl 1:31–40. DOI: 10.1111/j.1365-2184.2008.00490.x.

46. Jang Y.K., Park J.J., Lee M.C. et al. Retinoic acid-mediated induction of neurons and glial cells from human umbilical cord-derived hematopoietic stem cells. J Neurosci Res 2004;75(4):573–84. DOI: 10.1002/jnr.10789.

47. D’Arena G., Musto P., Cascavilla N. et al. Flow cytometric characterization of human umbilical cord blood lymphocytes: immunophenotypic features. Haematologica 1998;83(3):197–203.

48. Arvanian V.L., Bowers W.J., Anderson A. et al. Combined delivery of neurotrophin-3 and NMDA receptors 2D subunit strengthens synaptic transmission in contused and staggered double hemisected spinal cord of neonatal rat. Exp Neurol 2006;197(2):347–52. DOI: 10.1016/j.expneurol.2005.10.008.

49. Rainsford E., Reen D.J. Interleukin 10, produced in abundance by human newborn T cells, may be the regulator of increased tolerance associated with cord blood stem cell transplantation. Br J Haematol 2002;116(3):702–9. DOI: 10.1046/j.0007-1048.2001.03321.x.

50. Islamov R.R., Sokolov M.E., Bashirov F.V. et al. A pilot study of cell-mediated gene therapy for spinal cord injury in mini pigs. Neurosci Lett 2017;644:67–75. DOI: 10.1016/j.neulet.2017.02.034.

51. Theilgaard-Mӧnch K., Raaschou-Jensen K., Palm H. et al. Flow cytometric assessment of lymphocyte subsets, lymphoid progenitors, and hematopoietic stem cells in allogeneic stem cell grafts. Bone Marrow Transplant 2001;28(11):1073–82. DOI: 10.1038/sj.bmt.1703270.

52. Arjmand B., Safavi M., Heidari R. et al. Concomitant transurethral and transvaginal-periurethral injection of autologous adipose derived stem cells for treatment of female stress urinary incontinence: a phase one clinical trial. Acta Med Iran 2017;55(6):368–74.

53. Willing A.E., Eve D.J., Sanberg P.R. Umbilical cord blood transfusions for prevention of progressive brain injury and induction of neural recovery: an immunological perspective. Regen Med 2007;2(4):457–64. DOI: 10.2217/17460751.2.4.457.

54. Thomson B.G., Robertson K.A., Gowan D. et al. Analysis of engraftment, graft-versus-host disease, and immune recovery following unrelated donor cord blood transplantation. Blood 2000;96(8):2703–11.

55. Kuh S.U., Cho Y.E., Yoon D.H. et al. Functional recovery after human umbilical cord blood cells transplantation with brain-derived neutrophic factor into the spinal cord injured rat. Acta Neurochir (Wien) 2005;147(9):985–92. DOI: 10.1007/s00701-005-0538-y.

56. Chua S.J., Bielecki R., Yamanaka N. et al. The effect of umbilical cord blood cells on outcomes after experimental traumatic spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976) 2010;35(16):1520–6. DOI: 10.1097/BRS.0b013e3181c3e963.

57. Kao C.H., Chen S.H., Chio C.C., Lin M.T. Human umbilical cord bloodderived CD34+ cells may attenuate spinal cord injury by stimulating vascular endothelial and neurotrophic factors. Shock 2008;29(1):49–55. DOI: 10.1097/shk.0b013e31805cddce.

58. Dasari V.R., Spomar D.G., Gondi C.S. et al. Axonal remyelination by cord blood stem cells after spinal cord injury. J Neurotrauma 2007;24(2):391–410. DOI: 10.1089/neu.2006.0142.

59. Lim J.H., Byeon Y.E., Ryu H.H. et al. Transplantation of canine umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in experimentally induced spinal cord injured dogs. J Vet Sci 2007;8(3):275–82. DOI: 10.4142/jvs.2007.8.3.275.

60. Mukhamedshina Y.O., Akhmetzyanova E.R., Martynova E.V. et al. Systemic and local cytokine profile following spinal cord injury in rats: a multiplex analysis. Front Neurol 2017;8:581. DOI: 10.3389/fneur.2017.00581.

61. Mukhamedtshina Y.O., Gilazieva Z.E., Arkhipova S.S. et al. Electrophysiological, morphological, and ultrastructural features of the injured spinal cord tissue after transplantation of human umbilical cord blood mononuclear cells genetically modified with the VEGF and GDNF genes. Neural Plast 2017;2017:9857918. DOI: 10.1155/2017/9857918.

62. Ryabov S.I., Smirnov V.A., Green A.A. et al. Human umbilical cord blood cells administration reduces behavioral deficit after severe spinal cord injury. Eur Spine J 2015;24(3):657–8.

63. Ryabov S.I., Zvyagintseva M.A., Osidak E.O., Smirnov V.A. Collagen implant and mononuclear cells of umbilical blood allow the restore of movements of hind limbs after removing the site of spinal cord. Bull Exp Biol Med 2018;164(3):390–3. DOI: 10.1007/s10517-018-3996-y.

64. Liu A.M., Lu G., Tsang K.S. et al. Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells with forced expression of hepatocyte growth factor enhance remyelination and functional recovery in a rat intracerebral hemorrhage model. Neurosurgery 2010;67(2):357–65. DOI: 10.1227/01.NEU.0000371983.06278.B3.

65. Cheng H., Liu X., Hua R. et al. Clinical observation of umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation in treatment for sequelae of thoracolumbar spinal cord injury. J Transl Med 2014;12:253. DOI: 10.1186/s12967-014-0253-7.

66. Miao X., Wu X., Shi W. Umbilical cord mesenchymal stem cells in neurological disorders: a clinical study. Indian J Biochem Biophys 2015;52(2):140–6.

67. Zhu H., Poon W., Liu Y. et al. Phase I–II clinical trial assessing safety and efficacy of umbilical cord blood mononuclear cell transplant therapy of chronic complete spinal cord injury. Cell Transplant 2016;25(11):1925–43. DOI: 10.3727/096368916X691411.

68. Zhao Y., Tang F., Xiao Z. et al. Clinical study of NeuroRegen scaffold combined with human mesenchymal stem cells for the repair of chronic complete spinal cord injury. Cell Transplant 2017;26(5):891–900.

Выживание и дифференцировка мигрирующих в спинной мозг эндогенных шванновских клеток под влиянием нейротрофических факторов

Шванновские клетки мигрируют в область повреждения спинного мозга, где участвуют в ремиелинизации и рассматриваются как источник многочисленных молекулярных сигналов, потенциально способных поддерживать рост аксонов в центральной нервной системе. В работе описано поведение мигрирующих в область дозированного контузионного повреждения спинного мозга крысы эндогенных шванновских клеток в условиях локальной доставки плазмиды с генами сосудистого эндотелиального фактора роста (vegf) и фактора роста фибробластов 2 (fgf2) путем прямого введения «голой» плазмидной ДНК и в составе трансплантированных генетически модифицированных клеток мононуклеарной фракции крови пуповины человека. При помощи иммуногистохимического выявления маркеров шванновских клеток S100, GFAP, Krox20, а также белка HSP25, охарактеризован фенотип мигрирующих в спинной мозг эндогенных шванновских клеток и произведена оценка их численности. Установлено, что наибольшее влияние на их количество в области повреждения оказывает локальная доставка генов vegf и fgf2 при помощи мононуклеарных клеток крови пуповины человека. Тем не менее, прямое введение той же плазмиды может также считаться перспективным в случае применения синтетических платформ, повышающих ее трансфекционную активность.

Одним из направлений преодоления последствий травмы спинного мозга является компенсация демиелинизации. При этом трансплантированные и собственные (эндогенные) шванновские клетки представляются наиболее эффективными миелинобразующими элементами [1]. Из всех известных клеточных типов именно шванновские клетки активно продуцируют нейротрофические факторы, молекулы внеклеточного матрикса, адгезии и другие молекулы, связанные с ростом аксонов [2–4], наиболее энергично стимулируют процессы нейрорегенерации. Показано, что сформировав заместительный периферический миелин, шванновские клетки постепенно замещаются олигодендроцитами [5]. Подобное поведение шванновских клеток представляется исключительно позитивным для замещения миелинобразующей функции повреждённых или погибших олигодендроцитов [6]. Несмотря на большое количество исследований с трансплантацией в ЦНС шванновских клеток, значение фактора миграции в мозг эндогенных шванновских клеток изучено недостаточно. Представляется вероятным, что трансплантация клеток с целью стимулирования посттравматической регенерации в ЦНС может вызывать количественные и качественные сдвиги в популяции эндогенных шванновских клеток, заселяющих область повреждения. Исследования влияния трансплантируемых клеток на поведение резидентной глии и мигрирующих в мозг эндогенных клеток практически только начинаются. Первые значимые результаты получены на глиальных клетках обонятельных структур, которые in vitro проявляют способность поддерживать миграцию шванновских клеток, что опосредуется действием фактора роста нервов (NGF) [7]. При контузионной травме спинного мозга трансплантация шванновских клеток приводит к выраженной инфильтрации области повреждения эндогенными шванновскими клетками [8]. Пластичность фенотипа и мощный нейрорегенераторный потенциал шванновских клеток типичной локализации в периферическом нерве регулируется рядом нейротрофических факторов и нейропоэтических цитокинов. Остаётся неясным, участвуют ли эти молекулярные сигналы в контроле выживания и дифференцировки мигрирующих в ЦНС шванновских клеток. Данное исследование посвящено проверке гипотезы о том, что нейротрофические факторы vegf и fgf2 поддерживают миграционный потенциал и стимулируют дифференцировку заселяющих область повреждения спинного мозга эндогенных шванновских клеток.

Материал и методы

Эксперименты проведен на 43 белых лабораторных крысах, самках и самцах весом 200–250 г. Содержание и использование лабораторных животных соответствовало правилам, принятым в Казанском государственном медицинском университете и одобренным этическим комитетом. Животных содержали в стандартных условиях со свободным доступом к воде и корму. Крыс наркотизировали путем внутрибрюшинной инъекции хлоралгидрата (Sigma, США) (80 мг/мл, 0,4 мл на 100 г). Животным всех групп проводили ламинэктомию на уровне T8, после чего наносили дозированную контузионную травму спинного мозга металлическим стержнем весом 10 г строго на центр визуализируемого участка с высоты 25 мм. Сразу после нанесения травмы животным 1 опытной группы вводили мононуклеарные клетки крови пуповины человека, трансфицированные плазмидой pBud-VEGF-FGF2 [9] с комбинацией генов vegf и fgf2 по 1 млн. в 5 мкл DPBS (БиолоT, Россия) в 2 точки на расстоянии 1 мм ростральнее и каудальнее эпицентра травмы и 0,5 мм латеральнее срединной линии при помощи гамильтоновского шприца (Sigma, США). Крысам 2 экспериментальной группы в тех же экспериментальных условиях вводили 40 мг аналогичной плазмиды pBud-VEGF-FGF2. Крысам с контузионной травмой спинного мозга контрольной группы не производили трансплантацию клеток или инъекцию плазмиды. В течение 7 сут. после операции всем экспериментальным животным внутримышечно вводили гентамицин (5 мг/кг) один раз в сутки.

рез 30 сут. после нанесения травмы животных наркотизировали и транскардиально перфузировали 4% раствором параформальдегида (4°С). Фрагмент спинного мозга длиной 5 см (по 2,5 см в ростральном и каудальном направлении от эпицентра повреждения) забирали вместе с позвонками. Через 12 ч от начала фиксации выделяли спинной мозг и разделяли его на 5 равных частей.

Иммунофлуоресцентное окрашивание проводили на поперечных срезах спинного мозга толщиной 20 мкм, полученных на микротом-криостате НМ560 Cryo-Star (Carl Zeiss, Германия). Для идентификации антигена срезы инкубировали с первичными антителами против белка S100 (Dako, 1:1200, США), глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP) (Santa Cruz, 1:200, США), транскрипционному фактору Krox20 (Santa Cruz, 1:200, США) и белку теплового шока HSP25 (Stressgen, 1:2000, США) в течение суток при 4°C, промывали в фос-фатно-солевом буфере, и затем инкубировали со вторичными антителами, конъюгированными с флуоресцентными красителями anti-mouse Alexa 647 (Invitrogen, 1:200, США), anti-goat Alexa 488 (Invitrogen, 1:150), anti-rabbit Alexa 555 (Invitrogen, 1:150, США) в течение 2 ч при комнатной температуре. Для визуализации ядер клеток срезы дополнительно окрашивали в течение 10 мин при комнатной температуре раствором 4’,6диамидино-2-фенилиндола (DAPI, 10 мкг/мл в фосфатном буфере, Sigma, США). Окрашенные срезы заключали в среду, поддерживающую флуоресценцию, и изучали при помощи конфокального сканирующего микроскопа LSM 510-Meta (Carl Zeiss, Германия).

На аналогичных срезах на расстоянии 1 см в каудальном и ростральном направлении от эпицентра травмы непрямым иммунопероксидазным методом выявляли экспрессию cпецифического маркера шванновсих клеток с антителами против фактора транскрипции Krox20 (Covancе, 1:200). Количество Krox20+-клеток подсчитывали на оцифрованных изображениях в 4 фиксированных зонах белого вещества: 1 – вентро-медиальная часть переднего канатика, прилежащая к срединной щели, правая сторона; 2 – аналогично, левая сторона; 3 – латеральная часть бокового канатика в пределах фронтальной плоскости, проходящей через центральный канал, правая сторона; 4 – аналогично, левая сторона. Просмотр препаратов и оцифровку изображений проводили на световом микроскопе AxioOberver.Z1 (Carl Zeiss). Результаты морфометрии обрабатывали с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты

На 30 сут. после нанесения травмы во всех исследуемых группах животных на расстоянии до 2 см от эпицентра повреждения в обоих направлениях обнаружены клетки, экспрессирующие специфические маркеры шванновских клеток. В опытных и контрольной группах их количество и распределение в белом и сером веществе существенно различается. При помощи непрямого иммунопероксидазного метода с выявлением Krox20 обнаружено увеличение количества Krox20+-клеток во всех фиксированных зонах белого вещества на расстоянии 1 см в ростральном и каудальном направлении от эпицентра повреждения в 1 и 2 опытных группах по сравнению с контрольной соответственно на 61% и 50% (рис. 1). Достоверная разница в аналогичном показателе между двумя опытными группами на расстоянии 1 см в ростральном направлении от эпицентра повреждения отсутствует (рис. 1А). Тем не менее, на расстоянии 1 см в каудальном направлении во всех фиксированных зонах белого вещества количество Krox20+клеток в случае доставки генов нейротрофических факторов vegf и fgf2 на клеточных носителях (1 опытная группа) достоверно больше на 31% (р < 0,05) (рис. 1Б) по сравнению с этим же показателем во 2 опытной группе с прямым введением плазмиды с терапевтическими генами.

К 30 сут. после нанесения травмы во всех исследуемых группах в белом и сером веществе обнаружены клетки, одновременно экспрессирующие белки S100, GFAP и Krox20 (S100+/GFAP+/Krox20+-клетки). Для контрольной группы в области вхождения задних корешков характерно: отсутствие S100+-клеток и Krox20+-клеток, преимущественно наличие GFAP+клеток, небольшое скопление GFAP+/Krox20+-клеток и единичные S100+/GFAP+/Krox20+-клетки (рис. 2А, Г, Ж, К).

Для обеих опытных групп в указанной области серого вещества характерно: наличие S100+-клеток и единичных Krox20+-клеток, присутствие GFAP+клеток, GFAP+/Krox20+-клеток и S100+/GFAP+/ Krox20+-клеток. При этом в случае доставки генов нейротрофических факторов vegf и fgf2 на клеточных носителях (1 опытная группа) по сравнению с прямым введением плазмиды с терапевтическими генами (2 опытная группа) популяция S100+/ GFAP+/Krox20+-клеток представляется наибольшей (рис. 2Л). В указанной области вхождения задних корешков в 1 опытной группе особенно выражена популяция GFAP+/Krox20+-клеток, являющаяся также самой многочисленной в материале всех экспериментальных групп (рис. 2Д, З). Для 2 опытной группы в области вхождения задних корешков характерно наличие большего количества S100+-клеток (рис. 2В) и GFAP +-клеток (рис. 2Е). В белом и сером веществе для всех экспериментальных групп характерно наличие единичных S100+-клеток округлой формы. Отмечены различия в имеющихся размерах тел и отростков S100+/GFAP+/Krox20+-клеток в белом и сером веществах, характерные для опытных и контрольной групп. Так, размер шванновских клеток, одновременно экспрессирующих белки S100, GFAP и транскрипционный фактор Krox20, в зонах белого вещества в 2 раза больше, чем в сером веществе и задних канатиках.

При тройном иммунофлуоресцентом окрашивании с помощью антител против HSP25, GFAP и Krox20 в белом веществе выявлены клетки, экспрессирующие все три указанных маркера (HSP25+/ GFAP+/Krox20+-клетки). В сером веществе и в области вхождения задних корешков данные клетки не обнаружены. Наибольшее количество HSP25+/ GFAP+/Krox20+-клеток в области задних канатиков характерно для 1опытной группы с доставкой генов vegf и fgf2 на клеточных носителях. Для 2 опытной группы с прямой доставкой плазмиды с теми же генами этот показатель снижен в 2 раза. В контрольной группе HSP25/GFAP/Krox20+-клетки в области задних канатиков отсутствуют, наблюдаются лишь единичные GFAP+/Krox20+-клетки и большое количество GFAP+-клеток. HSP25+-клетки в области вхождения задних корешков обнаружены лишь в 1 опытной группе.

Обсуждение

Полученные результаты свидетельствуют о том, что доставка генов vegf и fgf2 приводит к увеличению количества эндогенных шванновских клеток в области повреждения спинного мозга. Данный феномен можно объяснить либо увеличением срока выживания эндогенных шванновских клеток, либо повышением их способности к миграции в область повреждения и пролиферации. Эти данные согласуются с показанной Haninec P. возможностью плазмиды с геном сосудистого эндотелиального фактора роста (vegf) усиливать пролиферацию шванновских клеток, увеличивать экспрессию в них белка vegf, тем самым улучшая способность к регенерации аксонов [10]. Способность усиливать пролиферацию шванновских клеток in vitro установлена и для фактора роста фибробластов 2 (fgf2) [11].

Транскрипционный фактор Krox20 является надежным маркером миелинобразующих шванновских клеток и также экспрессируется клетками пограничной шапочки, которые активно мигрируют в область повреждения, где дифференцируются в шванновские клетки [12]. Начало экспрессии Krox20 приурочено к стадии перехода предшественников в зрелые клетки [6]. Наличие белка S100 специфично как для астроцитарной глии, так и для незрелых шванновских клеток. Ранее GFAP считался высоко специфичным только для зрелых астроцитов, но исследования последних лет показали экспрессию данного белка в миелиннеобразующих шванновских клетках [13]. Обнаружение S100+/GFAP+/ Krox20+-клеток в нашем исследовании может свидетельствовать о наличии мигрирующих в спинной мозг шванновских клетках на стадии неполной дифференцировки в миелинобразующий клеточный тип. При этом среди всей популяции мигрировавших шванновских клеток встречаются и зрелые Krox20+-клетки, способные к миелинизации аксонов. Увеличение количества Krox20+-клеток в 1 опытной группе по сравнению с остальными группами животных как в белом веществе, так и в области вхождения задних корешков говорит о стимулировании миграции и дифференцировке шванновских клеток в большей степени при доставке генов vegf и fgf2 при помощи мононуклеарных клеток крови пуповины человека. Наиболее вероятно, что это связано со способностью к длительному выживанию трансплантированных клеток и поддержанию продукции ими терапевтических молекул. Способность к стимулированию миграции шванновских клеток в случае прямого введения плазмиды с генами vegf и fgf2 также имеет место, однако более низкие показатели по сравнению с 1 опытной группой, могут быть связаны с их низкой трансфекционной активностью при этом способе доставки или кратковременной продукцией нейротрофических факторов.

Белок теплового шока HSP25 играет центральную роль в системе сигнализации, которая обеспечивает регенерацию нервных волокон [14]. Ранее показано, что HSP25 экспрессируется в глиальных клетках, в том числе реактивных астроцитах, находящихся в сером веществе [15]. По экспрессии белка теплового шока HSP25 в глиальных клетках можно судить о включении цитопротекторного механизма. Нами впервые обнаружена экспрессия белка теплового шока HSP25 в GFAP+/Krox20+шванновских клетках, мигрировавших в белое вещество области повреждения. Отсутствие HSP25+/ GFAP+/Krox20+-клеток в области вхождения задних корешков и их наличие в белом веществе может свидетельствовать о возможном становлении реактивности шванновских клеток после их миграции в область демиелинизации, либо о приобретении ими дополнительных защитных свойств в связи с изменением микроокружения.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что доставка генов vegf и fgf2 при помощи мононуклеарных клеток крови пуповины человека в большей степени поддерживает миграционный потенциал и стимулирует дифференцировку заселяющих область повреждения эндогенных шванновских клеток. Тем не менее, усилить влияние прямой генной терапии представляется возможным с помощью создания безопасных невирусных векторов с высокой трансфекционной активностью.

Первичное поражение твердой мозговой оболочки спинного мозга при лимфоме Ходжкина

Лимфома Ходжкина (ЛХ) составляет менее 1% всех злокачественных новообразований человека, однако среди лимфом встречается в 20—30% наблюдений [1—3]. Более чем в 50% случаев в дебюте этого заболевания наблюдается поражение лимфатических узлов шеи и средостения [4]. Экстранодальная локализация опухоли регистрируется примерно у 10—15%, причем наиболее часто поражаются селезенка, печень, легкие и костный мозг [5].

Вовлечение в опухолевый процесс центральной нервной системы при ЛХ встречается крайне редко — в 0,2—0,5% наблюдений [6] и в абсолютном большинстве случаев является результатом прогрессирования и генерализации заболевания. Публикации о первичном и изолированном поражении твердой мозговой оболочки спинного мозга при ЛХ встречаются редко [7]. Наиболее распространенный гистологический вариант заболевания при этой локализации — нодулярный склероз [8].

По данным международной группы по изучению первичного поражения ЦНС при лимфомах (International Primary CNS Lymphoma Collaborative Group), с 1972 по 2008 г. при ЛХ зарегистрировано лишь 16 пациентов с поражением ЦНС. Считается, что в большинстве случаев поражение ЦНС при ЛХ ассоциируется с иммунодефицитом, нередко обусловленным ВИЧ-инфекцией, а также с носительством вируса Эпштейна—Барр [9, 10]. Поскольку сообщения о первичном поражении ЦНС при ЛХ единичны, нет общепринятой тактики лечения заболевания, и не разработаны факторы прогноза у таких пациентов.

Учитывая крайне редкую встречаемость данной патологии, приводим клиническое наблюдение первичного изолированного поражения твердой мозговой оболочки спинного мозга при ЛХ.

Больной Л., 38 лет, в течение 6 мес предъявлял жалобы на боль в грудном отделе позвоночника, слабость, онемение в ногах. При поступлении в нейрохирургическое отделение городской больницы находился в сознании, ориентирован в пространстве и времени. При осмотре выявлены нижний парапарез, гипостезия с обеих сторон, положительный симптом натяжения; менингеальные симптомы отрицательные.

При обследовании в общем анализе крови и на рентгенограммах грудной клетки патологии не выявлено. При осмотре и пальпации регионарные лимфатические узлы, селезенка и печень не увеличены. При проведении магнитно-резонансной томографии в проекции задней эпидуральной камеры на уровне ThVIII—ThXI определяется образование неправильной формы с четкими контурами, размером 9,2×3,5×1,0 см. Опухоль сдавливает дуральный мешок и спинной мозг в этом отделе и распространяется в каналы корешковых нервов сегментов ThXI/X, ThX/XI с обеих сторон. Проведена ламинэктомия ThVIII—ThXI тотальное удаление опухоли на протяжении ThVIII—ThXI позвонков. Послеоперационный период протекал без осложнений. Рана зажила первичным натяжением.

Макроскопическое исследование операционного материала: пластинчатые фрагменты ткани в форме «лепешки» размером 9,1×3,5×0,9 см, хрящевидной плотности, серо-розового цвета, общий объем до 30 см3. По данным гистологического исследования, опухоль образована многочисленными клеточными узелками, окруженными разрастаниями плотной волокнистой соединительной ткани. Клеточный состав нодулей представлен лимфоцитами, гистиоцитами, а также крупными клеточными элементами, похожими на клетки Ходжкина. Для иммунофенотипирования клеток использовали панель моноклональных антител, включающую CD20 (L26), CD3 (SP1), CD30 (Berh3), CD15 (C3D1), MUM1 (MUM1p), Pax-5 (1EW), BOB-1 (TG14), Fascin (55K-2), CD45RB (MEM55). Реактивный мелкоклеточный инфильтрат, окружающий крупные клетки опухоли, представлен Т-лимфоцитами, экспрессирующими CD3, и немногочисленными В-лимфоцитами (CD20+). Опухолевые клетки с широким ободком светлобазофильной цитоплазмы, крупными овальными ядрами с оксифильными ядрышками (клетки Ходжкина), а также редкие двуядерные клетки Рид-Штернберга экспрессировали на мембране и цитоплазме (регион комплекса Гольджи) антиген CD30. В цитоплазме единичных опухолевых клеток наблюдалась слабо выраженная экспрессия CD15. При исследовании транскрипционных факторов в ядрах опухолевых клеток определялись ярко выраженная экспрессия MUM-1 и слабо выраженная — Рах-5 и ВОВ-1. Общий лейкоцитарный антиген в опухолевых клетках не идентифицирован.

По результатам гистологического и иммуноморфологического исследований было сформулировано заключение о наличии у пациента ЛХ, варианта нодулярного склероза I типа с поражением твердой мозговой оболочки спинного мозга на уровне ThVIII—ThXI (ICD-O code 9663/3).

При поступлении в химиотерапевтическое отделение больному проведена трепанобиопсия костного мозга, при гистологическом исследовании которого выявлена лишь умеренно выраженная трехростковая гиперплазия. В настоящее время пациент получает курс в стационаре химиотерапии, состояние удовлетворительное.

Особенностями данного наблюдения является первичное солитарное поражение твердой мозговой оболочки спинного мозга на большом протяжении (ThVIII—ThXI) без вовлечения в процесс его вещества. Обращает на себя внимание отсутствие опухолевого поражения лимфатических узлов, костного мозга и других органов при наличии объемного образования в эпидуральном пространстве позвоночного канала.

Городская клиническая больница №31 - Пациентам в помощь. Гематологические заболевания. Введение. Часть I. Лимфомы (страница 33)

Страница 33 из 33

 

 

 

 

Словарь для пациентов

 

Исследования костного мозга

 

Когда врач начинает лечить больного с подозрением на лимфому или другую болезнь крови, то ему необходимо понять, в каком состоянии находится очень важный орган пациента, в котором происходит кроветворение – костный мозг. Для этого делаются специальные анализы, о которых мы постараемся рассказать подробнее.

 

В медицинской терминологии словом «мозг» или «мозговое вещество» обозначает внутреннюю часть органа или ткани, которая отличается от его внешней части. Например, головной мозг лежит внутри черепа, спинной мозг находится в канале из позвонков. Кость тоже не является однородным плотным веществом. На поверхности лежит более плотный, твердый слой, а внутри кость представляет собой губку с более мелкими или крупными ячейками. Строение зависит от того, какую работу она выполняет в организме. Внутри кости, а именно в этих ячейках и находится костный мозг, где он хорошо защищен природой от опасностей внешнего мира. Костный мозг выглядит как обычная кровь, но под микроскопом видно, что он состоит из материнских (стволовых) и созревающих клеток, а также клеток микроокружения. У здорового взрослого человека объем костного мозга равен примерно 3-4 литрам. В толстых костях мозга больше, в тонких - меньше.

 

Внутри костей для клеток природой созданы поистине «тепличные» условия, поэтому и вредные (патологические) клетки также стремятся занять «теплое местечко», вот почему исследование костного мозга часто является самым важным для постановки диагноза, а значит, и для правильного лечения.

 

При взятии костного мозга для анализа, как и при взятии любого другого материала из организма используются принципы максимальной пользы, безопасности и безболезненности. Делают это уже десятки лет, поэтому методики надежно отработаны. Чаще всего используют аспирационную биопсию и трепанобиопсию костного мозга.

 

Аспирационная биопсия костного мозга

Данная процедура нужна для того, чтобы получить на анализ капельку костного мозга. Эта капелька позволяет быстро и точно понять, что происходит с кроветворением, почему что-то пошло не так, есть ли в костном мозге «вредные» клетки и какие они. Сразу же скажем, что при этом и при других анализах, количество костного мозга очень быстро восстанавливается и организм не терпит никакого урона.

Аспирационную биопсию выполняют так. Врач вместе с пациентом решают, из грудины или со спины брать костный мозг. Если выбирают первый вариант, то протирают спиртом кожу над верхней третью грудины, обезболивают новокаином мягкие ткани и  специальной иглой и шприцем берут  0,5 миллилитра костного мозга. Если выбирают второй вариант, то на границе ягодичной и поясничной области, отступив от позвоночника в сторону на 10 см, обрабатывают кожу спиртом и обезболивают мягкие ткани. Затем также специальной иглой берут полмиллилитра костного мозга на анализ. Вся процедура от момента протирания кожи спиртом до окончания в опытных руках занимает времени меньше минуты. Как до, так и после нее можно сразу есть, пить, мыться, словом, заниматься повседневными делами.

 

Получение капельки костного мозга позволяет провести:

  • исследование клеточного состава;
  • исследование генов и хромосом опухолевых и стволовых клеток;
  • проточную цитометрию клеток;
  • молекулярно-генетические исследования.

 

Трепанобиопсия костного мозга

На врачебном языке словом «биопсия» называют взятие жидкой части или кусочка любого органа для исследования, а «трепанобиопсией костного мозга» называется взятие тонкого столбика кости с мозгом внутри для комплексного анализа кроветворных клеток,  их взаимодействия с окружающими клетками, изменений структуры кости. Трепанобиопсия костного мозга позволяет обнаружить опухолевые клетки, а также увидеть характерные черты различных заболеваний. Это исследование применяют для того, чтобы уточнить степень заболевания, а иногда только этот анализ позволяет правильно поставить диагноз.

 

В обычной врачебной работе трепанобиопсию костного мозга делают очень редко, и мало кто знает, что это такое. Именно поэтому кратко опишем, как она делается. Сразу скажем, что во время забора анализа любое прикосновение к любым нервам, позвонкам, спинному мозгу полностью отсутствует. Процедура достаточно простая и может проходить амбулаторно, но делает ее обязательно врач. Пациент может сидеть или лежать в зависимости от своего желания и навыков доктора.

 

Укажем точки на теле, откуда берут материал. На границе ягодичной и поясничной области, отступив 10 см от позвоночника в сторону, врач находит места, где очень близко к поверхности кожи подходят самые массивные кости человека – подвздошные кости таза. Врач протирает спиртом кожу, тонкой иглой обезболивает мягкие ткани и специальной иглой берет материал. Вся процедура от момента протирания кожи спиртом до получения маленького столбика костной ткани (длиной один-два см) в опытных руках занимает три-четыре минуты. Как до, так и после нее можно сразу есть, пить, мыться, одним словом, заниматься повседневными делами. На месте взятой кости быстро вырастает новая костная ткань. Полученный материал отправляют на гистологическое исследование. При необходимости выполняют углубленное иммуногистохимическое исследование.

 

Лабораторий, в которых могут квалифицированно проанализировать полученный материал, в городе мало. Кроме того, сама методика анализа очень трудоемкая, поэтому подготовка ответа занимает не менее двух недель.

 

Исследование клеточного состава (миелограмма)

Капелька костного мозга аккуратно распределяется по стеклышку, окрашивается специальными красками и отправляется в лабораторию. Как правило, микроскопический анализ и написание заключения занимает 1-2 дня. Этот метод относится к одному из самых технически простых, однако специалистов-цитологов, способных правильно оценить то, что видно под микроскопом, в городе очень мало.

 

Цитогенетическое исследование

Цитогенетическое исследование  выявляет болезнь на уровне хромосом.

 

В школе на уроках биологии мы изучали, что вся информация о человеке зашифрована природой в его генах. Эти гены собраны в особые цепочки, которые спрятаны в ядре клетки. Цепочки генов называются «хромосомами». Цитогенетический анализ хромосом можно провести в момент деления клетки. Анализ возможен только у активно делящихся клеток – стволовых и опухолевых. При некоторых болезнях возникают типичные поломки хромосом, которые можно увидеть в микроскоп, и обнаружение их имеет ключевое значение для диагноза, лечения и предсказания результатов лечения. Для анализа берут около двух миллилитров костного мозга. Цитогенетическое исследование – это очень сложное, трудоемкое дело, которое требует дорогого оборудования, дорогих специальных химических и биологических веществ (реактивов), труда высококвалифицированных лаборантов и врача-цитогенетика. Выполнение такого исследования возможно только в некоторых специализированных больницах и научных центрах. Анализ и написание заключения занимает около 3-4 дней.

 

Молекулярно-генетические методы исследования (ПЦР и FISH)

Как уже говорилось, в организме человека, как и во всяком живом существе, вся информация зашифрована в генах. У всех людей есть похожие гены (например, те, которые указывают, что у нас одна голова и четыре конечности) и есть непохожие, уникальные (например, те, которые указывают на цвет глаз, оттенок кожи, голос). Для некоторых болезней найдены типичные изменения (мутации) генов, которые вызывают, «запускают» болезнь, и типичные сопровождающие болезнь изменения генов. Чтобы их найти и назначить нужное лечение требуется один-два миллилитра костного мозга больного человека. В некоторых случаях достаточно и крови.

 

Ученые создали специальные реактивы – белки-ферменты, которые сами находят в исследуемой жидкости нужный ген и делают множество его копий, которые легко обнаружить. Этот метод называется полимеразная цепная реакция (ПЦР). С помощью ПЦР можно обнаружить любой ген – и опухолевый и инфекционный, даже если в организме больного организма опухолевые клетки присутствует в ничтожно малых количествах. Метод очень точен, прост в использовании, но тоже требует чрезвычайно дорогостоящего оснащения (оборудования, реактивов) и труда специалистов. Ответ выдается через 1-2 дня после постановки анализа.

 

Некоторые гены очень тяжело выявить полимеразной цепной реакцией, тогда на помощь приходит FISH-метод. При FISH-методе используют уже сделанные на заводе светящиеся крупные молекулы настроенные на те гены, которые необходимо обнаружить. Эти молекулы смешивают с кровью пациента, а потом врач лабораторной диагностики по характеру свечения определяет результат. Метод очень точен, однако имеет свои сложности в применении и требует чрезвычайно дорогостоящего оснащения (оборудования, реактивов) и труда высококлассных специалистов. Ответ выдается через 1-2 дня после постановки анализа.

 

Проточная цитометрия

Чтобы лучше понять этот метод, сравним клетку с плодом киви. Поверхность клетки очень похожа на волосистую кожицу этого фрукта. Волоски клетки – это молекулы-рецепторы, которыми клетки «переговариваются» между собой. По набору этих молекул-волосков можно из многих клеток точно выделять похожие, подобно тому, как по форме одежды можно определить род занятий человека. Опухоль – это множество абсолютно одинаковых клеток, с одним и тем же набором волосков-рецепторов, похожих друг на друга, как солдаты вражеской армии своими мундирами. Используя специальные краски, можно выделить группу одинаковых клеток и с точностью сказать, какая это опухоль, а значит, правильно выбрать лечение и предвидеть его результат.

 

Как же делается проточная цитометрия? Представим, что можно аккуратно кисточкой покрасить каждый волосок плода киви в свой цвет. Задача фантастически  сложная. Тем не менее, с этой задачей справляются врачи-цитометристы, аппараты которых могут в автоматическом режиме за несколько минут  покрасить и оценить десятки поверхностных молекул на сотнях тысяч клеток, найти и обозначить больные клетки. При этом метод позволяет исследовать любые клетки в любой жидкости: кровь, костный мозг, плевральную жидкость и т.д. Проточная цитометрия незаменима в диагностике лейкозов и многих других болезней крови, когда необходимо быстро и точно поставить диагноз.

 

Проточная цитометрия –это очень сложное дело, которое требует дорогого оснащения, труда очень квалифицированного специалиста. Выполняют этот анализ только в некоторых больницах. Несомненный плюс данной методики в том, что можно исследовать любой жидкий материал, что она быстрая и высочайше точная. Анализ и написание заключения занимает 1-2 дня, но сложные случаи могут потребовать больше времени.

 

Гистологическое исследование

При гистологическом исследовании врач-патологоанатом изучает материал на клеточном уровне. Для этого взятый при биопсии кусочек органа или ткани специальным образом обрабатывают, делают тончайшие срезы и смотрят под микроскопом. При многих заболеваниях имеются типичные изменения в тех или иных органах, поэтому иногда достаточно только гистологического анализа, чтобы точно поставить диагноз. Если же врач  обнаруживает изменения, похожие на опухолевые, то для более  точного диагноза необходимо  дополнительное проведение  иммуногистохимического исследования.

 

С помощью гистологического исследования костного мозга можно ответить на многие вопросы. Например, при необъяснимом уменьшении количества каких-то клеток крови (тромбоцитов, лейкоцитов, эритроцитов) это единственный метод, который позволяет с вероятностью 100% исключить поражение костного мозга лимфомой или другим опухолевым процессом. Этот метод позволяет выяснить, правильно ли происходит кроветворение или есть в нем какие-либо нарушения. Гистологическое исследование незаменимо для выявления поражения костного мозга, например, метастазами, болезнями крови, инфекцией. В связи с длительной лабораторной обработкой материала для анализа время до выдачи результата составляет не менее двух недель.

 

Иммуногистохимическое исследование

Суть данного метода в целом близка методу проточной цитометрии. С помощью специальных красок и приборов окрашиваются молекулы на поверхности клеток, и врач-патологоанатом изучает результат. Различия состоят в том, что в данной ситуации исследуют не жидкую часть, а твердые кусочки тканей и органов, взятые при биопсии. Этот метод тоже высокотехнологичен, дорогостоящ и требует работы специалиста высокого класса. Немногие лечебные центры способны качественно выполнять данное исследование.

Нейроны и Активные клетки мозга

Что такое нейроны? Это клетки, ответственные за функции нервной системы. В нашем мозге их миллионы, по подсчётам, в момент рождения - около 80 миллионов. С возрастом количество этих клеток уменьшается: к 80 годам утрачивается 30%. В течение дня мы постоянно теряем и регенерируем нервные клетки.Посредством их регенерации образуются новые связи, в результате чего происходит процесс, называемый нейрогенез, с помощью которого на протяжении всей человеческой жизни рождаются новые нейроны.

Мы ежедневно выполняем различные действия, которые провоцируют нейронное нарушение, и как результат, когнитивное нарушение. Если человек пьёт, курит, не доедает или не высыпается, напряжён или испытывает стресс, то он преждевременно теряет нейроны. В CogniFit мы хотим помочь вам регенировать их и создать новые связи с помощью тренировки когнитивных способностей.

Уверены, вам знакомо выражение 'используй - или потеряешь'. Упражнения нужны как для нашего тела, так и для нервных клеток мозга. Ниже перечислим причины того, почему необходимо поддерживать клетки мозга активными:

  • Активные клетки мозга получают больше крови, чем пассивные.

Учёные знают, что активным областям мозга нужно больше энергии, поэтому они потребляют больше кислорода и глюкозы. В связи с чем, чтобы удовлетворить потребности активных нейронов, в эти области направляется больше крови. Как только мозг активируется, кровь отправляется к работающим мозговым клеткам, поставляя им ценный кислород. Снимки магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга используются для изучения мозгового кровообращения. Изучение этих снимков показало, что наши мозговые клетки, также известные как нейроны, очень зависимы от поставок кислорода. Таким образом, чем активнее мозг, тем более активны нервные клетки, и тем больше кислорода они получают. И наоборот, неактивная мозговая клетка получает меньший приток крови и в конце концов погибает.

  • Активные клетки мозга имеют связи с другими клетками мозга.

Каждая клетка мозга связывается с другими при помощи быстрых электрических импульсов. Активные клетки мозга вырабатывают дендриты. Можно сказать, что это маленькие ручки, которые связываются с другими клетками. Одна клетка может иметь до 30.000 связей, в результате чего она становится частью очень активной нейронной сети. Когда активируется одна из нервных клеток, импульс проходит через всю сеть, активируя остальные клетки мозга. Чем больше нейронная сеть, к которой принадлежит клетка, тем выше возможность её активации и выживания.

  • Активные клетки мозга вырабатывают больше "поддерживающих" веществ.

Фактор Роста Нервов (NGF) — это протеин, который вырабатывается в теле в клетках-мишенях. Этот белок соединяется с нейронами, тем самым делая их активными, дифференцированными и рецепторными. Активные клетки мозга улучшают выработку NGF, что, в свою очередь, защищает их от того, чтобы они не были классифицированы как неактивные. Таким образом, чем больше мозг активен и натренирован, тем больше NGF вырабатывается.

  • Активные клетки мозга стимулируют перемещение полезных стволовых клеток мозга.

Новые исследования показывают, что новые клетки мозга генерируются в новой специфической области мозга, в гиппокампе. Эти клетки мозга могут перемещаться в те области мозга, где они необходимы, например, после травмы головы. Эти мигрирующие клетки могут имитировать действия прилегающих к ним клеток, способствуя частичному восстановлению активности поражённой зоны. Так что для восстановления после полученной травмы или когнитивного нарушения очень важно и полезно стимулировать и тренировать соответствующие области мозга.

Структура нейрона

Нейрон представляет собой структуру, основными частями которой являются ядро, клеточное тело и дендриты. Между клетками имеется огромное количество связей благодаря аксонам, то есть небольшим разветвлениям. Аксоны помогают нам производить связи, функция которых заключается в трансмиссии сообщений между нервными клетками. Этот процесс называется синапс, что означает соеденение аксонов посредством электрических зарядов со скоростью 0,001 секунды, это может происходить 500 раз за секунду.

Это центральная чать нейрона, находится в клеточном теле и отвечает за выработку энергии для функционирования нервной клетки.

Дендриты - это "руки нейрона". Они формируют небольшие разветвлённые отростки, выходящие из различных частей сомы нейрона, то есть, из клеточного тела. Обычно существует множество разветвлений дендрита, размер которых зависит от функции нейрона и его местонахождения. Основной функцией дендритов является получение стимулов от других нейронов.

3. Клеточное тело

Это часть нейрона, которая включает в себя ядро клетки. Именно в этом пространстве синтезируется или генерируется большая часть молекул нейрона и осуществляются наиболее важные действия по поддержанию жизни и функций нервной клетки.

Нейроны являются настолько специализированными клетками, что сами по себе они не могут выполнять все функции питания и поддержки, необходимые для собственного выживания. Поэтому нейрон окружает себя другими клетками, которые выполняют для него эти функции: Астроцит (в основном отвечает за питание, очистку и поддержку нейронов), Олигодендроцит (в основном отвечает за покрытие миелином аксонов центральной нервной системы, также выполняет поддерживающие и соединяющие функции), Микроглия (отвечает главным образом за иммунный ответ, удаление отходов и поддержание гомеостаза нейрона), Шванновская клетка (в основном отвечает за покрытие миелином аксонов периферической нервной системы, как показано на рисунке), Эпендимоцит (в первую очередь отвечает за покрытие желудочков головного мозга и части спинного мозга).

Миелин - это вещество, состоящее из протеинов и жидкостей. Оно формирует оболочку аксонов нейронов, что позволяет их защитить, изолировать и сделать до 100 раз более эффективной передачу потенциала действия по нервным волокнам. В центральной нервной системе миелин вырабатывается олигодендроцитами, а в периферической - Шванновскими клетками.

6. Терминаль аксонов

Терминаль аксонов или синаптическая бляшка находится в конце аксона нейрона, разделённого на терминали, функции которых заключаются в объединении с другими нейронами и формировании таким образом синапса. В этих терминальных бляшках, в небольших хранилищах, которые называются везикулами, сосредоточены нейротрансмиттеры. Передача этих везикул от терминальных бляшек нейрона к дендритам другого нейрона известна как синапс.

7. Перехваты Ранвье

Перехват Ранвье - это промежуток или пространство между миелиновыми оболочками аксона. Пространство между миелиновыми оболочками необходимо для оптимизации передачи импульсов и избежания их потери. Это то, что известно как прыжковая проводимость нервного импульса. Основная функция Перехвата Ранвье заключается в облегчении направления импульсов и оптимизации энергопотребления.

Аксон - ещё одна важнейшая часть нейрона. Аксон представляет собой тонкое, удлинённое нервное волокно, завёрнутое в миелиновые оболочки, отвечающее за передачу электрических сигналов от сомы нейрона к терминальным бляшкам.

Клеточный состав и соотношение глии и нейронов в спинном мозге человека и нечеловеческого приматы: сравнение с другими видами и областями мозга

Клеточный состав мозга демонстрирует в основном консервативные постепенные эволюционные тенденции между видами. Однако в спинном мозге приматов соотношение глии и нейронов было значительно выше, чем в спинном мозге грызунов. Здесь мы повторно исследовали клеточный состав спинного мозга одного человека и одного нечеловеческого вида приматов, используя два разных метода подсчета, изотропное фракционирование и стереологию.Мы также определили, могут ли сегментарные различия в клеточном составе, возможно, отражающие повышенный контроль мелкой моторики верхних конечностей, объяснять резко увеличенное соотношение глиальных нейронов у приматов. В спинном мозге яванских макак изотропный фракционатор и стереология дали 206-275 миллионов клеток, из которых 13,3-25,1% были нейронами (28-69 миллионов). Стереологические оценки дали 21,1% эндотелиальных клеток и 65,5% глиальных клеток (соотношение глия-нейрон 4,9-5,6). В спинном мозге человека изотропный фракционатор и стереология дали оценку 1.5-1,7 миллиарда клеток и 197-222 миллионов нейронов (13,4% нейронов, 12,2% эндотелиальных клеток, 74,8% глиальных клеток) и соотношение глия-нейрон 5,6-7,1, с оценками числа нейронов в спинном мозге человека, основанными на морфологические критерии. Отношение ненейронов к нейронам в спинном мозге человека и яванского макака составляло 6,5 и 3,2 соответственно, что свидетельствует о том, что в предыдущих отчетах это соотношение было завышено. Мы не обнаружили существенных сегментарных различий в клеточном составе на шейном, грудном и поясничном уровнях.По сравнению с областями головного мозга, спинной мозг показал постепенное увеличение соотношения глия и нейрон с увеличением массы мозга, подобно коре головного мозга и стволу головного мозга. Anat Rec, 301: 697-710, 2018. © Wiley Periodicals, Inc., 2017.

Ключевые слова: эволюция; соотношение нейронов глии; человек; изотропный фракционатор; примат; количественная оценка; спинной мозг; стереология.

Анатомия спинного мозга (Раздел 2, Глава 3) Нейронауки в Интернете: Электронный учебник для нейронаук | Кафедра нейробиологии и анатомии

3.1 Введение

Рис. 3.1.
Схематический вид спинного мозга сзади и сбоку и четыре поперечных сечения с шейного, грудного, поясничного и крестцового уровней соответственно.

Спинной мозг - важнейшая структура между телом и мозгом. Спинной мозг простирается от большого затылочного отверстия, где он переходит в продолговатый мозг, до уровня первого или второго поясничных позвонков.Это жизненно важное звено между мозгом и телом, а также между телом и мозгом. Спинной мозг имеет длину от 40 до 50 см и диаметр от 1 до 1,5 см. С каждой стороны выходит по два последовательных ряда нервных корешков. Эти нервные корешки соединяются дистально, образуя 31 пару из спинномозговых нервов . Спинной мозг представляет собой цилиндрическую структуру нервной ткани, состоящей из белого и серого вещества, однородно организованной и разделенной на четыре области: шейный (C), грудной (T), поясничный (L) и крестцовый (S) (Рисунок 3). .1), каждый из которых состоит из нескольких сегментов. Спинной нерв содержит двигательные и сенсорные нервные волокна, идущие ко всем частям тела и от них. Каждый сегмент спинного мозга иннервирует дерматом (см. Ниже и рисунок 3.5).

3.2 Общие характеристики

  1. Подобные структуры поперечного сечения на всех уровнях спинного мозга (рис. 3.1).
  2. Он передает сенсорную информацию (ощущения) от тела и от головы к центральной нервной системе (ЦНС) через афферентные волокна и выполняет первоначальную обработку этой информации.
  3. Моторные нейроны в вентральном роге проецируют свои аксоны на периферию, чтобы иннервировать скелетные и гладкие мышцы, которые опосредуют произвольные и непроизвольные рефлексы.
  4. Он содержит нейроны, чьи нисходящие аксоны опосредуют вегетативный контроль большинства висцеральных функций.
  5. Он имеет большое клиническое значение, поскольку является основным местом травматических повреждений и очагом многих болезненных процессов.

Хотя спинной мозг составляет лишь около 2% центральной нервной системы (ЦНС), его функции жизненно важны. Знание функциональной анатомии спинного мозга позволяет диагностировать характер и место повреждения спинного мозга и многие заболевания спинного мозга.

3.3 Сегментарная и продольная организация

Спинной мозг делится на четыре различных отдела: шейный, грудной, поясничный и крестцовый отделы (рис. 3.1). Различные участки шнура можно визуально отличить друг от друга. Можно визуализировать два увеличения спинного мозга: увеличение шейки матки, которое простирается между C3 и T1; и поясничное увеличение, которое простирается от L1 до S2 (Рисунок 3.1).

Шнур сегментно организован. Есть 31 сегмент, определяемый 31 парой нервов, выходящих из спинного мозга. Эти нервы делятся на 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый нервы (рис. 3.2). Дорсальные и вентральные корешки входят в позвоночный столб и выходят из него соответственно через межпозвонковые отверстия в позвоночных сегментах, соответствующих сегменту позвоночника.

Рисунок 3.2
Рисунок 8, 12, 5, 5 и 1 шейных, грудных, поясничных, крестцовых и копчиковых спинномозговых нервов и их выхода от позвоночного, соответственно.

Пуповина покрыта теми же тремя оболочками, что и головной мозг: мягкой мозговой оболочкой, паутинной оболочкой и твердой мозговой оболочкой. Твердая мозговая оболочка - это жесткая внешняя оболочка, под ней лежит паутинная оболочка, а мягкая мозговая оболочка плотно прилегает к поверхности спинного мозга (рис. 3.3). Спинной мозг прикреплен к твердой мозговой оболочке серией боковых зубчатых связок, отходящих от пиальных складок.

Рис. 3.3.
Три оболочки спинного мозга. Зубчатая связка, ганглий дорзального корня (A) и увеличенный рисунок мозговых оболочек (B).

В течение первого третьего месяца эмбрионального развития спинной мозг простирается на всю длину позвоночного канала, и оба растут примерно с одинаковой скоростью. По мере продолжения развития тело и позвоночный столб продолжают расти с гораздо большей скоростью, чем сам спинной мозг.Это приводит к смещению нижних отделов спинного мозга по отношению к позвоночному столбу. Результатом этого неравномерного роста является то, что взрослый спинной мозг простирается до уровня первого или второго поясничных позвонков, а нервы растут и выходят через те же межпозвонковые отверстия, что и во время эмбрионального развития. Этот рост нервных корешков, происходящий в позвоночном канале, приводит к тому, что поясничный, крестцовый и копчиковый корешки расширяются до соответствующих позвоночных уровней (рис.2).

Все спинномозговые нервы, кроме первого, выходят ниже своих соответствующих позвонков. В шейных сегментах имеется 7 шейных позвонков и 8 шейных нервов (рис. 3.2). Нервы C1-C7 выходят выше своих позвонков, а нерв C8 - ниже позвонка C7. Он уходит между позвонком C7 и первым грудным позвонком. Следовательно, каждый последующий нерв выходит из спинного мозга ниже соответствующего позвонка. В грудном и верхнем поясничном отделах разница между позвонками и уровнем спинного мозга составляет три сегмента.Следовательно, корневые нити сегментов спинного мозга должны преодолевать большие расстояния, чтобы достичь соответствующего межпозвонкового отверстия, из которого выходят спинномозговые нервы. Пояснично-крестцовые корни известны как конский хвост (рис. 3.2).

Каждый спинномозговой нерв состоит из нервных волокон, связанных с областью мышц и кожи, которая развивается из одного сомита (сегмента) тела. Сегмент спинного мозга определяется входом в спинной мозг и выходом вентрального корешка из спинного мозга (то есть сегмент спинного мозга, который дает начало одному спинному нерву, считается сегментом.) (Рисунок 3.4).

Рис. 3.4
(A) Рисунок спинного мозга с его спинными корешками. (B) Рисунок позвоночного позвоночника. (C) Раздел спинного мозга, его мозговых оболочек и дорсальных и вентральных корешков трех сегментов.

Дерматом - это участок кожи, снабжаемый периферическими нервными волокнами, происходящими из одного ганглия дорзального корешка.Если нерв перерезан, дерматом теряет чувствительность. Поскольку каждый сегмент спинного мозга иннервирует разные области тела, дерматомы могут быть точно нанесены на поверхность тела, а потеря чувствительности в дерматоме может указывать на точный уровень повреждения спинного мозга при клинической оценке травмы (рис. 3.5). Важно учитывать, что между соседними дерматомами есть некоторое перекрытие. Поскольку сенсорная информация от тела передается в ЦНС через задние корешки, аксоны, происходящие от ганглиозных клеток дорсального корешка, классифицируются как первичные сенсорные афференты, а нейроны дорзального корешка являются сенсорным нейроном первого порядка (1 °).Большинство аксонов вентральных корешков возникает из мотонейронов вентрального рога спинного мозга и иннервирует скелетные мышцы. Другие возникают из бокового рога и синапсов вегетативных ганглиев, которые иннервируют внутренние органы. Аксоны вентрального корешка соединяются с периферическими отростками ганглиозных клеток дорсального корешка, образуя смешанные афферентные и эфферентные спинномозговые нервы, которые сливаются, образуя периферические нервы. Знание сегментарной иннервации кожных покровов и мышц важно для диагностики места повреждения.

Рисунок 3.5
Иннервация, возникающая из-за единственного ганглия дорсального корня, снабжающего определенный участок кожи (дерматом). Цифры относятся к сегментам позвоночника, по которым каждый нерв называется C = шейный; Т = грудной; L = поясничный; S = крестцовые сегменты спинного мозга (дерматом).

3.4 Внутренняя структура спинного мозга

Поперечный разрез спинного мозга взрослого показывает белое вещество на периферии, серое вещество внутри и крошечный центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью в его центре.Канал окружает единственный слой клеток, эпендимальный слой. Эпендимальный слой окружает серое вещество - область, содержащая тела клеток, имеющая форму буквы «H» или «бабочки». Два «крыла» бабочки соединены по средней линии дорсальной серой комиссурой и ниже белой комиссурой (рис. 3.6). Форма и размер серого вещества варьируются в зависимости от уровня спинного мозга. На более низких уровнях соотношение между серым веществом и белым веществом больше, чем на более высоких уровнях, в основном потому, что на более низких уровнях содержится меньше восходящих и нисходящих нервных волокон.(Рисунок 3.1 и Рисунок 3.6).

Рисунок 3.6.
Разрез спинного мозга, показывающий белое и серое вещество на четырех уровнях спинного мозга.

Серое вещество в основном состоит из клеточных тел нейронов и глии и разделено на четыре основных столбца: дорсальный рог, промежуточный столбец, боковой рог и столбец вентрального рога. (Рисунок 3.6).

Задний рог находится на всех уровнях спинного мозга и состоит из сенсорных ядер, которые получают и обрабатывают поступающую соматосенсорную информацию.Отсюда возникают восходящие проекции, передающие сенсорную информацию в средний мозг и промежуточный мозг. Промежуточный столбец и боковой рог составляют вегетативные нейроны, иннервирующие висцеральные и тазовые органы. Вентральный рог состоит из моторных нейронов, которые иннервируют скелетные мышцы.

На всех уровнях спинного мозга нервные клетки в сером веществе мультиполярны и сильно различаются по своей морфологии. Многие из них являются нервными клетками Гольджи типа I и Гольджи типа II. Аксоны типа Гольджи I длинные и выходят из серого вещества в вентральные спинномозговые корешки или волокнистые тракты белого вещества.Аксоны и дендриты клеток Гольджи типа II в основном ограничены соседними нейронами в сером веществе.

Более поздняя классификация нейронов серого вещества основана на функции. Эти клетки расположены на всех уровнях спинного мозга и делятся на три основные категории: корневые клетки, клетки столбца или тракта и проприоспинальные клетки.

Клетки корня расположены в брюшных и боковых серых рогах и сильно различаются по размеру. Наиболее характерными чертами клеток корня являются крупные многополярные элементы, превышающие 25 мкм их сомы.Клетки корня передают свои аксоны в вентральные корешки спинномозговых нервов и сгруппированы в два основных подразделения: 1) соматические эфферентные корневые нейроны, которые иннервируют скелетную мускулатуру; и 2) висцеральные эфферентные корневые нейроны, также называемые преганглионарными вегетативными аксонами, которые посылают свои аксоны в различные вегетативные ганглии.

Столбец , клетки тракта или и их отростки расположены в основном в спинном сером роге и полностью заключены в ЦНС.Аксоны столбчатых клеток образуют продольные восходящие пути, которые восходят в белых столбиках и заканчиваются на нейронах, расположенных рострально в стволе мозга, мозжечке или промежуточном мозге. Некоторые столбчатые клетки посылают свои аксоны вверх и вниз по пуповине, чтобы оканчиваться в сером веществе близко к месту их происхождения и известны как межсегментные ассоциативные столбчатые клетки. Другие аксоны столбчатых клеток оканчиваются внутри сегмента, в котором они происходят, и называются внутрисегментарными ассоциативными столбчатыми клетками. Третьи клетки колонны посылают свои аксоны через срединную линию, чтобы оканчиваться в сером веществе близко к месту их происхождения, и называются клетками колонны ассоциации комиссур.

проприоспинальных клеток - спинномозговые интернейроны, аксоны которых не покидают спинной мозг. Проприоспинальные клетки составляют около 90% спинномозговых нейронов. Некоторые из этих волокон также находятся по краю серого вещества спинного мозга и в совокупности называются собственным пучком, проприоспинальным или архиспиноталамическим трактом.

3.5 Ядра и пластинки спинного мозга

Спинальные нейроны организованы в ядра и пластинки.

3.6 ядер

Выдающиеся ядерные группы клеточных столбов в спинном мозге от дорсального до вентрального - это маргинальная зона, желатиновая субстанция, собственное ядро, дорсальное ядро ​​Кларка, промежуточно-латеральное ядро ​​и ядра нижних мотонейронов.

Рисунок 3.7
Ядра и пластинки спинного мозга.

Ядро маргинальной зоны или posterior marginalis, обнаруживается на всех уровнях спинного мозга в виде тонкого слоя столбчатых / трактных клеток (столбчатых клеток), которые покрывают верхушку спинного рога.Аксоны ее нейронов участвуют в боковом спиноталамическом тракте, который передает информацию о боли и температуре промежуточному мозгу (рис. 3.7).

Желатиновая субстанция встречается на всех уровнях спинного мозга. Расположенный в дорсальной шапкообразной части головы спинного рога, он передает информацию о боли, температуре и механическую (легкое прикосновение) информацию и состоит в основном из ячеек столбца (ячеек межсегментарного столбца). Эти колоночные клетки синапсы в клетках на уровнях Rexed с IV по VII, аксоны которых участвуют в вентральном (переднем) и боковом спинномозговых таламических путях. Гомологичная желатиновая субстанция в мозговом веществе - спинномозговое ядро ​​тройничного нерва .

Nucleus proprius находится под желатиновой субстанцией в головке и шейке спинного рога. Эта группа клеток, которую иногда называют главным сенсорным ядром, связана с механическими и температурными ощущениями. Это плохо очерченный столб клеток, который проходит через все сегменты спинного мозга, а его нейроны участвуют в вентральных и боковых таламических путях спинного мозга, а также в спинномозговых трактах.Аксоны, берущие начало в собственном ядре, проецируются в таламус через спиноталамический тракт и в мозжечок через вентральный спиноцеребеллярный тракт (VSCT).

Дорсальное ядро ​​Кларка представляет собой столбик клеток, расположенный в средней части основной формы спинного рога. Аксоны от этих клеток проходят непересекающимися к латеральному семенному канатику и образуют дорсальный (задний) спиноцеребеллярный тракт (DSCT), который подчиняет бессознательную проприоцепцию от мышечных веретен и органов сухожилия Гольджи мозжечку, а некоторые из них иннервируют спинномозговые интернейроны.Дорсальное ядро ​​Кларка обнаруживается только в сегментах от C8 до L3 спинного мозга и наиболее заметно в нижнем грудном и верхнем поясничных сегментах. Гомологичное дорсальное ядро ​​Кларка в мозговом веществе является дополнительным клиновидным ядром, которое является источником cuneocerebellar tract (CCT).

Промежуточное ядро ​​расположено в промежуточной зоне между дорсальным и вентральным рогами на уровне спинного мозга. Распространяясь от C8 до L3, он получает висцеросенсорную информацию и содержит преганглионарные симпатические нейроны, которые образуют боковой рог.Большая часть его клеток - это корневые клетки, которые посылают аксоны в вентральные корешки спинного мозга через белые ветви, чтобы достичь симпатического тракта в виде преганглионарных волокон. Точно так же колонки клеток в промежуточно-боковом ядре, расположенные на уровнях от S2 до S4, содержат преганглионарные парасимпатические нейроны (рис. 3.7).

Ядра нижних мотонейронов расположены в вентральном роге спинного мозга. Они содержат преимущественно двигательные ядра, состоящие из α, β и γ мотонейронов, и находятся на всех уровнях спинного мозга - это клетки корня.Моторные нейроны представляют собой последний общий путь двигательной системы, и они иннервируют висцеральные и скелетные мышцы.

3.7 Пластинки рекседа

Распределение клеток и волокон в сером веществе спинного мозга представляет собой расслоение. Клеточный паттерн каждой пластинки состоит из нейронов разного размера или формы (цитоархитектура), что привело Рекседа к предложению новой классификации, основанной на 10 слоях (пластинки). Эта классификация полезна, поскольку она более точно связана с функцией, чем предыдущая схема классификации, основанная на основных ядерных группах (Рисунок 3.7).

Пластинки с I по IV, как правило, связаны с экстероцептивными ощущениями и составляют спинной рог, тогда как пластинки V и VI в основном связаны с проприоцептивными ощущениями. Пластинка VII эквивалентна промежуточной зоне и действует как реле между веретеном мышцы, средним мозгом и мозжечком, а пластинки VIII-IX составляют вентральный рог и содержат в основном двигательные нейроны. Аксоны этих нейронов иннервируют в основном скелетные мышцы. Пластинка X окружает центральный канал и содержит нейроглию.

Пластинка I Rexed - состоит из тонкого слоя клеток, которые покрывают верхушку дорсального рога небольшими дендритами и сложным массивом немиелинизированных аксонов. Клетки в пластинке I реагируют в основном на вредные и тепловые раздражители. Аксоны клеток Lamina I присоединяются к контралатеральному спиноталамическому тракту; этот слой соответствует nucleus posteromarginalis.

Пластинка Rexed II - состоит из плотно упакованных интернейронов. Этот слой соответствует желатиновой субстанции и реагирует на вредные раздражители, в то время как другие реагируют на безвредные раздражители.Большинство нейронов в аксонах Rexed lamina II получают информацию от сенсорных ганглиозных клеток дорсальных корешков, а также нисходящих волокон дорсолатерального пучка (DLF). Они посылают аксоны к пластинкам рекседа III и IV (fasciculus proprius). В пластинке Rexed lamina II были обнаружены высокие концентрации вещества P и опиатных рецепторов. Считается, что пластинка играет важную роль в модуляции сенсорной информации, определяя, какой паттерн входящей информации будет вызывать ощущения, которые мозг интерпретирует как болезненные.

Пластинка Rexed III - состоит из клеток переменного размера, аксоны этих нейронов несколько раз раздваиваются и образуют плотное сплетение. Клетки в этом слое получают аксодендритные синапсы от волокон Aβ, входящих в волокна дорсального корня. Он содержит дендриты клеток из пластинок IV, V и VI. Большинство нейронов в пластинке III функционируют как проприоспинальные / интернейронные клетки.

Пластинка рекседа IV - Самая толстая из первых четырех пластинок. Клетки в этом слое получают аксоны Aß, которые несут преимущественно не вредную информацию.Кроме того, дендриты нейронов в пластине IV излучают в пластину II и реагируют на раздражители, такие как легкое прикосновение. Нечеткое собственное ядро ​​находится в голове этого слоя. Некоторые клетки проецируются в таламус через контралатеральный и ипсилатеральный спиноталамический тракт.

Rexed lamina V - Составные нейроны с их дендритами в пластинке II. Нейроны в этой пластинке получают моносинаптическую информацию от аксонов Aß, Ad и C, которые также несут ноцицептивную информацию от внутренних органов.Эта пластинка покрывает широкую зону, проходящую через шейку спинного рога, и делится на медиальную и боковую части. Многие из V-клеток пластинки Рекседа проецируются в ствол мозга и таламус через контралатеральный и ипсилатеральный спиноталамический тракт. Более того, нисходящие кортикоспинальные и руброспинальные волокна синапсируют с его клетками.

Rexed lamina VI - это широкий слой, который лучше всего развивается при шейном и поясничном увеличениях. Пластинка VI также делится на медиальную и боковую части.Афферентные аксоны группы Ia от мышечных веретен оканчиваются в медиальной части на сегментарных уровнях от C8 до L3 и являются источником ипсилатеральных спиноцеребеллярных путей. Многие из маленьких нейронов являются интернейронами, участвующими в спинальных рефлексах, в то время как нисходящие пути ствола мозга проецируются в латеральную зону слоя VI Рекседа.

Пластинка рекседа VII - Эта пластинка занимает большую неоднородную область. Эта область также известна как промежуточная зона (или промежуточно-латеральное ядро). Его форма и границы меняются по длине шнура.Нейроны пластинки VII получают информацию от пластинок Rexed со II по VI, а также от висцеральных афферентных волокон, и они служат промежуточным реле в передаче импульсов висцеральных мотонейронов. Дорсальное ядро ​​Кларка образует заметный круглый овальный столбик клеток от C8 до L3. Крупные клетки дают начало непересекающимся нервным волокнам дорсального спиноцеребеллярного тракта (DSCT). Клетки в пластинках с V по VII, которые не образуют отдельного ядра, дают начало непересекающимся волокнам, которые образуют вентральный спиноцеребеллярный тракт (VSCT).Клетки в боковом роге спинного мозга в сегментах T1 и L3 дают начало преганглионарным симпатическим волокнам, иннервирующим постганглионарные клетки, расположенные в симпатических ганглиях вне спинного мозга. Нейроны боковых рогов в сегментах от S2 до S4 дают начало преганглионарным нейронам крестцовых парасимпатических волокон, которые иннервируют постганглионарные клетки, расположенные в периферических ганглиях.

Пластинка рекседа VIII - включает область у основания брюшного рога, но ее форма различается на разных уровнях шнура.В утолщениях спинного мозга пластинка занимает только медиальную часть вентрального рога, где заканчиваются нисходящие вестибулоспинальные и ретикулоспинальные волокна. Нейроны пластинки VIII модулируют двигательную активность, скорее всего, через g-двигательные нейроны, которые иннервируют интрафузальные мышечные волокна.

Пластинка Rexed IX - состоит из нескольких отдельных групп больших a-мотонейронов и маленьких γ- и β-мотонейронов, встроенных в этот слой. Его размер и форма различаются на разных уровнях шнура. В утолщениях спинного мозга количество α мотонейронов увеличивается, и они образуют многочисленные группы.Α-мотонейроны представляют собой большие и многополярные клетки и дают начало волокнам вентрального корня для снабжения экстрафузальных волокон скелетных мышц, тогда как маленькие γ-мотонейроны дают начало интрафузальным мышечным волокнам. Моторные нейроны α организованы соматотопически.

Пластинка Rexed X - Нейроны пластинки Rexed X окружают центральный канал и занимают латеральную комиссуральную область серой комиссуры, которая также содержит перекрестные аксоны.

Таким образом, пластинки I-IV связаны с экстероцептивными ощущениями, тогда как пластинки V и VI связаны в первую очередь с проприоцептивными ощущениями и действуют как реле между периферией, средним мозгом и мозжечком.Laminae VIII и IX образуют последний моторный путь для инициации и модуляции моторной активности через α, β и γ мотонейроны, которые иннервируют поперечно-полосатую мышцу. Все висцеральные мотонейроны расположены в пластинке VII и иннервируют нейроны в вегетативных ганглиях.

3.8 Белое вещество

Серое вещество окружает белое вещество, содержащее миелинизированные и немиелинизированные нервные волокна. Эти волокна проводят информацию вверх (восходящая) или вниз (нисходящая) по шнуру. Белое вещество делится на дорсальный (или задний) столбик (или семенной канатик), боковой столбец и вентральный (или передний) столбец (Рисунок 3.8). Передняя белая комиссура расположена в центре спинного мозга и содержит пересекающиеся нервные волокна, принадлежащие спиноталамическому тракту, спиноцеребеллярному тракту и переднему кортикоспинальному тракту. В белом веществе спинного мозга можно выделить три основных типа нервных волокон: 1) длинные восходящие нервные волокна, исходящие из столбчатых клеток, которые образуют синаптические связи с нейронами в различных ядрах ствола мозга, мозжечке и дорсальном таламусе, 2) длинные нисходящие нервные волокна, берущие свое начало. от коры головного мозга и различных ядер ствола мозга до синапсов в различных слоях Рекседа в сером веществе спинного мозга и 3) более короткие нервные волокна, соединяющие различные уровни спинного мозга, такие как волокна, ответственные за координацию сгибательных рефлексов.Восходящие тракты находятся во всех столбцах, тогда как нисходящие тракты встречаются только в боковых и передних столбцах.

Рис. 3.8.
Белое вещество спинного мозга и его три столбца, а также топографическое расположение основных восходящих трактов спинного мозга.

Четыре разных термина часто используются для описания связок аксонов, таких как те, что находятся в белом веществе: семенной канатик, пучок, тракт и путь.Funiculus - это морфологический термин, обозначающий большую группу нервных волокон, расположенных в определенной области (например, задний семенной канатик). Внутри семенного канатика группы волокон разного происхождения, которые имеют общие черты, иногда располагаются в более мелкие пучки аксонов, называемые пучками (например, fasciculus proprius [рис. 3.8]). Fasciculus - это в первую очередь морфологический термин, тогда как тракты и пути также относятся к пучкам нервных волокон, которые имеют функциональный оттенок. Путь - это группа нервных волокон, которые обычно имеют одинаковое происхождение, назначение и курс, а также имеют схожие функции.Название тракта происходит от их происхождения и окончания (т. Е. Кортикоспинальный тракт - тракт, который берет начало в коре и заканчивается в спинном мозге; боковой спиноталамический тракт - тракт, берущий свое начало в боковом спинном мозге и оканчивающийся в таламусе). Путь обычно относится ко всей нейронной цепи, ответственной за конкретную функцию, и включает в себя все ядра и тракты, которые связаны с этой функцией. Например, спиноталамический путь включает в себя исходные тела клеток (в ганглиях задних корешков), их аксоны, когда они проецируются через задние корешки, синапсы в спинном мозге и проекции нейронов второго и третьего порядка через белую комиссуру, которая поднимаются к таламусу по спиноталамическому тракту.

3.9 Пути спинного мозга

Белое вещество спинного мозга содержит восходящие и нисходящие пути.

Восходящие участки (рисунок 3.8). Нервные волокна, составляющие восходящий тракт, отходят от нейрона первого порядка (1 °), расположенного в ганглии дорсального корешка (DRG). Восходящие тракты передают сенсорную информацию от сенсорных рецепторов на более высокие уровни ЦНС. Восходящие изящные и клиновидные пучки, занимающие спинной столбик, иногда называются спинным семенным канатиком.Эти волокна несут информацию, относящуюся к тактильному, двухточечному различению одновременно приложенного давления, вибрации, положения и чувства движения, а также сознательной проприоцепции. В латеральном столбе (семяпроводе) неоспиноталамический тракт (или латеральный спиноталамический тракт) расположен более спереди и сбоку и несет информацию о боли, температуре и грубом прикосновении от соматических и висцеральных структур. Непосредственно сбоку дорсальный и вентральный позвоночно-мозжечковые тракты несут бессознательную проприоцептивную информацию от мышц и суставов нижней конечности к мозжечку.В брюшной колонне (семяпроводе) есть четыре выступающих тракта: 1) расположен палеоспиноталамический тракт (или передний спиноталамический тракт), несущий боль, температуру и информацию, связанную с прикосновением к ядрам ствола мозга и к промежуточному мозгу, 2) Спинооливарный тракт переносит информацию от органов сухожилий Гольджи к мозжечку, 3) спиноретикулярному тракту и 4) спиноотектальному тракту. Межсегментарные нервные волокна проходят по нескольким сегментам (от 2 до 4) и располагаются в виде тонкого слоя вокруг серого вещества, известного как собственный пучок, спиноспинальный или архиспиноталамический тракт.Он передает информацию о боли в ствол головного мозга и промежуточный мозг.

Нисходящие участки (рисунок 3.9). Нисходящие пути берут начало из разных областей коры и ядер ствола головного мозга. Нисходящий путь несет информацию, связанную с поддержанием двигательной активности, такой как осанка, равновесие, мышечный тонус, а также висцеральная и соматическая рефлекторная активность. К ним относятся латеральный кортикоспинальный тракт и руброспинальные тракты, расположенные в латеральном столбе (канатике).Эти тракты несут информацию, связанную с произвольным движением. Другие тракты, такие как ретикулоспинальный вестибулоспинальный и передний кортикоспинальный тракт, обеспечивают баланс и постуральные движения (рис. 3.9). Тракт Лиссауэра, который зажат между спинным рогом и поверхностью спинного мозга, несет нисходящие волокна дорсолатерального семенного канатика (DFL), которые регулируют входящие болевые ощущения на уровне позвоночника, и межсегментарные волокна. Дополнительные сведения о восходящих и нисходящих трактах описаны в следующих нескольких главах.

Рисунок 3.9
Основные нисходящие тракты спинного мозга.

3.10 Дорсальный корень

Рис. 3.10.
Разрез спинного мозга с волокнами вентрального и дорсального корня и ганглием.

Информация от кожи, скелетных мышц и суставов передается в спинной мозг сенсорными клетками, расположенными в ганглиях задних корешков.Волокна дорсального корня - это аксоны, происходящие от первичных сенсорных ганглиозных клеток дорсального корешка. Каждый восходящий аксон дорсального корешка, прежде чем достичь спинного мозга, разветвляется на восходящую и нисходящую ветви, входящие на несколько сегментов ниже и выше своего собственного сегмента. Восходящие волокна дорсального корня и нисходящие волокна вентрального корня от и до отдельных участков тела образуют спинномозговой нерв (рис. 3.10). Всего 31 парный спинномозговой нерв. Волокна дорсального корня разделяются на латеральный и медиальный отделы.Боковой отдел содержит большую часть немиелинизированных и маленьких миелинизированных аксонов, несущих информацию о боли и температуре, которая должна завершаться в пластинках Рекседа I, II и IV серого вещества. Медиальный отдел волокон дорсального корня состоит в основном из миелинизированных аксонов, проводящих сенсорные волокна от кожи, мышц и суставов; он входит в дорсальный / задний столбец / семенной канатик и поднимается вверх по дорсальному столбу, заканчиваясь в ипсилатеральном ядре gracilis или ядре cuneatus в области продолговатого мозга, т.е.е. аксоны сенсорных нейронов первого порядка (1 °) синапсы в продолговатом мозге на нейронах второго порядка (2 °) (в ядре gracilis или ядре cuneatus). Попадая в спинной мозг, все волокна отправляют коллатерали в разные пластинки Rexed.

Аксоны, входящие в спинной мозг в крестцовой области, находятся в дорсальной колонке около средней линии и составляют fasciculus gracilis, тогда как аксоны, которые входят на более высокие уровни, добавляются в латеральных положениях и составляют fasciculus cuneatus (Рисунок 3.11). Это упорядоченное представление называется «соматотопическим представлением».

Рисунок 3.11.
Соматотопическое изображение спинного таламического тракта и спинного отдела позвоночника.

3.11 Вентральный корень

Волокна вентрального корня являются аксонами моторных и висцеральных эфферентных волокон и выходят из плохо выраженной вентральной боковой борозды в виде вентральных корешков.Вентральные корешки от дискретного отдела спинного мозга объединяются и образуют вентральный корешок, который содержит аксоны двигательных нервов от двигательных и висцеральных двигательных нейронов. Аксоны α двигательных нервов иннервируют экстрафузальные мышечные волокна, в то время как маленькие аксоны γ двигательных нейронов иннервируют интрафузальные мышечные волокна, расположенные внутри мышечных веретен. Висцеральные нейроны посылают преганглионарные волокна для иннервации внутренних органов. Все эти волокна соединяются с волокнами дорсального корешка дистальнее ганглия дорсального корешка, образуя спинномозговой нерв (Рисунок 3.10).

3.12 Корни спинномозговых нервов

Корешки спинномозговых нервов образованы соединением дорсальных и вентральных корешков внутри межпозвонкового отверстия, в результате чего смешанный нерв соединяется вместе и образует спинномозговой нерв (рис. 3.10). К ветвям спинномозговых нервов относятся первичные дорсальные нервы (ветвь), которые иннервируют кожу и мышцы спины, и первичные вентральные нервы (ветвь), которые иннервируют вентральные боковые мышцы и кожу туловища, конечностей и внутренних органов.Брюшные и дорсальные корешки также обеспечивают фиксацию спинного мозга и хвостового отдела позвоночника.

3.13 Кровоснабжение спинного мозга

Артериальное кровоснабжение спинного мозга в верхних шейных областях обеспечивается двумя ветвями позвоночных артерий, передней спинной артерией и задними спинными артериями (рис. 3.12). На уровне продолговатого мозга парные передние спинномозговые артерии соединяются, образуя единую артерию, лежащую в передней средней щели спинного мозга.Задние спинномозговые артерии парные и образуют анастомотическую цепь над задней стороной спинного мозга. Сплетение мелких артерий, артериальная вазокоронка, на поверхности спинного мозга представляет собой анастомотическое соединение между передней и задней спинными артериями. Такое расположение обеспечивает бесперебойное кровоснабжение по всей длине спинного мозга.

Рисунок 3.12
Артериальное кровообращение спинного мозга.

В областях спинного мозга ниже верхних шейных уровней передняя и задняя спинномозговые артерии сужаются и образуют анастомотическую сеть с корешковыми артериями. Корневые артерии - это ветви шейных, стволовых, межреберных и подвздошных артерий. Корневые артерии снабжают большинство нижних уровней спинного мозга. Есть примерно от 6 до 8 пар корешковых артерий, снабжающих передний и задний спинной мозг (Рисунок 3.12).

Проверьте свои знания

Спинной мозг ...

A. Занимает поясничную цистерну

B. Имеет двенадцать (12) шейных сегментов

C. Содержит клеточные тела постганглионарных симпатических эфферентных нейронов

D. Заканчивается на мозговом конусе

E.Без паутинной оболочки

Спинной мозг ...

A. Занимает поясничную цистерну. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Спинной мозг не занимает поясничную цистерну.

B. Имеет двенадцать (12) шейных сегментов

C. Содержит клеточные тела постганглионарных симпатических эфферентных нейронов

Д.Заканчивается на conus medullaris

E. Без паутинной оболочки

Спинной мозг ...

A. Занимает поясничную цистерну

B. Имеет двенадцать (12) шейных сегментов. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Спинной мозг состоит из семи (7) шейных сегментов.

C. Содержит клеточные тела постганглионарных симпатических эфферентных нейронов

Д.Заканчивается на conus medullaris

E. Без паутинной оболочки

Спинной мозг ...

A. Занимает поясничную цистерну

B. Имеет двенадцать (12) шейных сегментов

C. Содержит клеточные тела постганглионарных симпатических эфферентных нейронов. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Постганглионарные нейроны расположены на периферии, а не в спинном мозге.

D. Заканчивается на мозговом конусе

E. Без паутинной оболочки

Спинной мозг ...

A. Занимает поясничную цистерну

B. Имеет двенадцать (12) шейных сегментов

C. Содержит клеточные тела постганглионарных симпатических эфферентных нейронов

Д.Заканчивается на мозговом конусе. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

E. Без паутинной оболочки

Спинной мозг ...

A. Занимает поясничную цистерну

B. Имеет двенадцать (12) шейных сегментов

C. Содержит клеточные тела постганглионарных симпатических эфферентных нейронов

Д.Заканчивается на conus medullaris

E. Отсутствует паутинная оболочка. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Арахноидальная перепонка покрывает спинной мозг.

Какой из следующих трактов пересекает спинной мозг на уровне входа?

А.Кортикоспинальный

Б. Вентральный спиноталамический

C. Вентральный спиноцеребеллярный

D. Передний спиноцеребеллярный

E. Спиноцеребеллярный спинной

Какой из следующих трактов пересекает спинной мозг на уровне входа?

A. Кортикоспинальный Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Б. Вентральный спиноталамический

C. Вентральный спиноцеребеллярный

D. Передний спиноцеребеллярный

E. Спиноцеребеллярный спинной

Какой из следующих трактов пересекает спинной мозг на уровне входа?

A. Кортикоспинальный

Б.Вентральный спиноталамический нерв. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Из этих трактов на начальном уровне пересекает только боковой спиноталамический тракт.

C. Вентральный спиноцеребеллярный

D. Передний спиноцеребеллярный

E. Спиноцеребеллярный спинной

Какой из следующих трактов пересекает спинной мозг на уровне входа?

А.Кортикоспинальный

Б. Вентральный спиноталамический

C. Вентральный спиноцеребеллярный ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

D. Передний спиноцеребеллярный

E. Спиноцеребеллярный спинной

Какой из следующих трактов пересекает спинной мозг на уровне входа?

А.Кортикоспинальный

Б. Вентральный спиноталамический

C. Вентральный спиноцеребеллярный

D. Передний спиноцеребеллярный ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

E. Спиноцеребеллярный спинной

Какой из следующих трактов пересекает спинной мозг на уровне входа?

А.Кортикоспинальный

Б. Вентральный спиноталамический

C. Вентральный спиноцеребеллярный

D. Передний спиноцеребеллярный

E. Спиноцеребеллярная спина. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Кровоснабжение кортикоспинального тракта происходит от:

А.Позвоночные артерии

Б. Задние спинномозговые артерии

C. Передняя спинномозговая артерия

D. Базилярная артерия

E. Задняя соединительная артерия

Кровоснабжение кортикоспинального тракта происходит от:

A. Позвоночные артерии. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Б. Задние спинномозговые артерии

C. Передняя спинномозговая артерия

D. Базилярная артерия

E. Задняя соединительная артерия

Кровоснабжение кортикоспинального тракта происходит от:

A. Позвоночные артерии

Б.Задние спинномозговые артерии. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

C. Передняя спинномозговая артерия

D. Базилярная артерия

E. Задняя соединительная артерия

Кровоснабжение кортикоспинального тракта происходит от:

A. Позвоночные артерии

Б.Задние спинномозговые артерии

C. Передняя спинномозговая артерия. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Передняя спинномозговая артерия снабжает кортикоспинальный тракт и другие тракты в этой области.

D. Базилярная артерия

E. Задняя соединительная артерия

Кровоснабжение кортикоспинального тракта происходит от:

А.Позвоночные артерии

Б. Задние спинномозговые артерии

C. Передняя спинномозговая артерия

D. Базилярная артерия. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

E. Задняя соединительная артерия

Кровоснабжение кортикоспинального тракта происходит от:

А.Позвоночные артерии

Б. Задние спинномозговые артерии

C. Передняя спинномозговая артерия

D. Базилярная артерия

E. Задняя соединительная артерия. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

В ламинарной соматотопной организации дорсальных столбов самые латеральные волокна представляют:

А.Крестцовая область

Б. Грудной отдел

C. Поясничная область

D. Шейный отдел

E. Копчиковая область

В ламинарной соматотопной организации дорсальных столбов самые латеральные волокна представляют:

A. Крестцовая область Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Б. Грудной отдел

C. Поясничная область

D. Шейный отдел

E. Копчиковая область

В ламинарной соматотопной организации дорсальных столбов самые латеральные волокна представляют:

A. Крестцовая область

Б.Грудной отдел. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

C. Поясничная область

D. Шейный отдел

E. Копчиковая область

В ламинарной соматотопной организации дорсальных столбов самые латеральные волокна представляют:

A. Крестцовая область

Б. Грудной отдел

С.Поясничная область. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

D. Шейный отдел

E. Копчиковая область

В ламинарной соматотопной организации дорсальных столбов самые латеральные волокна представляют:

A. Крестцовая область

Б. Грудной отдел

C. Поясничная область

Д.Шейный отдел. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Волокна, входящие в поясничную область, расположены в боковой части спинных столбов.

E. Копчиковая область

В ламинарной соматотопной организации дорсальных столбов самые латеральные волокна представляют:

A. Крестцовая область

Б.Грудной отдел

C. Поясничная область

D. Шейный отдел

E. Копчиковая область Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Синдром сирингомиелии возникает при избирательном поражении позвоночника в:

А.Ганглии спинного корня

B. Перекрест волокон в белой спайке позвоночника

C. Волокна переднего таламического тракта позвоночника

D. Вентральные корневые ганглии

E. Волокна дорсального спиноцеребеллярного тракта

Синдром сирингомиелии возникает при избирательном поражении позвоночника в:

А.Ганглии спинного корня. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

B. Перекрест волокон в белой спайке позвоночника

C. Волокна переднего таламического тракта позвоночника

D. Вентральные корневые ганглии

E. Волокна дорсального спиноцеребеллярного тракта

Синдром сирингомиелии возникает при избирательном поражении позвоночника в:

А.Ганглии спинного корня

B. Перекрест волокон в белой спайке позвоночника. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Синдром сирингомиелии возникает в результате поражения передней белой спайки позвоночника, что приводит к потере боли и чувствительности к температуре на уровне поражения.

C. Волокна переднего таламического тракта позвоночника

D. Вентральные корневые ганглии

E.Волокна дорсального спиноцеребеллярного тракта

,00

Синдром сирингомиелии возникает при избирательном поражении позвоночника в:

A. Ганглии задних корешков

B. Перекрест волокон в белой спайке позвоночника

C. Волокна переднего таламического тракта позвоночника. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Д.Вентральные корневые ганглии

E. Волокна дорсального спиноцеребеллярного тракта

Синдром сирингомиелии возникает при избирательном поражении позвоночника в:

A. Ганглии задних корешков

B. Перекрест волокон в белой спайке позвоночника

C. Волокна переднего таламического тракта позвоночника

Д.Вентральные корневые ганглии. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

E. Волокна дорсального спиноцеребеллярного тракта

Синдром сирингомиелии возникает при избирательном поражении позвоночника в:

A. Ганглии задних корешков

B. Перекрест волокон в белой спайке позвоночника

C. Волокна переднего таламического тракта позвоночника

Д.Вентральные корневые ганглии

E. Волокна спинно-мозгового тракта. Ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Нейроны спинного корешка:

А.Нейроны в пластинках II

B. Моторные нейроны

C. Соматические эфферентные нейроны

D. Внутренние нейроны

E. Комиссуральные нейроны

Нейроны спинного корешка:

A. Нейроны в пластинках II. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Б.Моторные нейроны

C. Соматические эфферентные нейроны

D. Внутренние нейроны

E. Комиссуральные нейроны

Нейроны спинного корешка:

A. Нейроны в пластинках II

B. Моторные нейроны. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

С.Соматические эфферентные нейроны

D. Внутренние нейроны

E. Комиссуральные нейроны

Нейроны спинного корешка:

A. Нейроны в пластинках II

B. Моторные нейроны

C. Соматические эфферентные нейроны. Ответ ПРАВИЛЬНЫЙ!

Аксоны нейронов корешков спинного мозга являются соматическими эфферентными волокнами.

D. Внутренние нейроны

E. Комиссуральные нейроны

Нейроны спинного корешка:

A. Нейроны в пластинках II

B. Моторные нейроны

C. Соматические эфферентные нейроны

D. Внутренние нейроны. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

E. Комиссуральные нейроны

Нейроны спинного корешка:

A. Нейроны в пластинках II

B. Моторные нейроны

C. Соматические эфферентные нейроны

D. Внутренние нейроны

E. Комиссуральные нейроны. Этот ответ НЕПРАВИЛЬНЫЙ.

Спинной мозг | Безграничная анатомия и физиология

Обзор спинного мозга

Спинной мозг проходит по внутренней стороне позвоночного столба и служит сигнальным каналом между мозгом и периферией.

Цели обучения

Опишите особенности спинного мозга

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Спинной мозг идет от затылочной кости черепа до конца около второго поясничного позвонка.
  • Спинной мозг защищен тремя слоями мозговых оболочек: твердой мозговой оболочкой, паутинной оболочкой и мягкой мозговой оболочкой.
  • Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. Область между паутинным пространством и мягкой мозговой оболочкой содержит спинномозговую жидкость (CSF).
  • Спинной мозг разделен на 31 сегмент, которые выводят нервные корешки в тело через межпозвонковые отверстия.
  • Каждый сегмент спинного мозга связан с парой ганглиев, называемых ганглиями задних корешков, которые расположены вне спинного мозга и содержат клеточные тела сенсорных нейронов.Эти нейроны попадают в спинной мозг через спинные корешки.
  • Вентральные корешки состоят из аксонов двигательных нейронов, которые несут информацию на периферию от тел клеток в ЦНС. Дорсальные корешки и вентральные корешки соединяются и выходят из межпозвонковых отверстий, становясь спинномозговыми нервами.
Ключевые термины
  • периферическая нервная система : Часть нервной системы, которая состоит из нервов и ганглиев вне головного и спинного мозга.
  • эфферент : проведение импульсов наружу от головного или спинного мозга.
  • афферент : проведение импульсов внутрь головного или спинного мозга.
  • cauda equina : пучок нервных корешков у основания позвоночного столба.
  • спинной мозг : Толстый беловатый шнур нервной ткани, который является основной частью центральной нервной системы позвоночных. Он простирается от ствола головного мозга вниз по позвоночнику, по нервам разветвляясь на различные части тела.

Примеры

  • Поясничная пункция (спинномозговая пункция) - это пример медицинской процедуры, направленной непосредственно на спинной мозг.
  • Врожденный дефект расщелины позвоночника - это неспособность смыкания позвоночной дуги, обнажающая спинной мозг.

Спинной мозг представляет собой длинный тонкий трубчатый пучок нервной ткани и опорных клеток, который простирается от продолговатого мозга мозга до уровня поясничной области. Головной и спинной мозг вместе составляют центральную нервную систему (ЦНС).Спинной мозг, защищенный позвоночником, начинается от затылочной кости и простирается вниз до пространства между первым и вторым поясничными позвонками. Спинной мозг имеет разную ширину, от 0,5 дюйма в шейном и поясничном отделах до 0,25 дюйма в грудном отделе. Длина спинного мозга составляет примерно 45 см (18 дюймов) у мужчин и около 43 см (17 дюймов) у женщин.

Spinal Cord and Vertebrae.png : Взаимосвязь между спинным мозгом и позвоночником, очерчивая шейный, грудной и поясничный отделы.

Слои и области спинного мозга

Спинной мозг защищен тремя слоями ткани, называемыми мозговыми оболочками, и разделен на три области.

Слои тканей спинного мозга

Твердая мозговая оболочка - это самый внешний слой ткани спинного мозга, образующий прочное защитное покрытие. Пространство между твердой мозговой оболочкой и окружающей костью позвонков называется эпидуральным пространством. Эпидуральное пространство заполнено жировой тканью и содержит сеть кровеносных сосудов.Средний слой называется паутинной оболочкой. Мягкая мозговая оболочка является самым внутренним защитным слоем и плотно связана с поверхностью спинного мозга. Пространство между паутинной оболочкой и мягкой мозговой оболочкой называется субарахноидальным пространством и является местом расположения спинномозговой жидкости. Именно из этого места на уровне поясничной области получают спинномозговую жидкость для спинномозговой пункции.

Области спинного мозга

В поперечном сечении периферическая область спинного мозга отображает нейронные тракты белого вещества, содержащие сенсорные и двигательные нейроны.Внутри этой периферической области находится серая центральная область в форме бабочки, состоящая из тел нервных клеток. Эта центральная область окружает центральный канал, который является анатомическим продолжением пространств в головном мозге, известных как желудочки, и, подобно желудочкам, содержит спинномозговую жидкость.

Области спинного мозга : Вид в разрезе областей спинного мозга

Спинной мозг делится на шейный, грудной и поясничный отделы.Шейный отдел разделен на восемь уровней, которые связаны с различными моторными и сенсорными функциями шеи и рук. Спинномозговые нервы грудного отдела питают грудную клетку и брюшную полость. Нервы пояснично-крестцового отдела спинного мозга питают тазовую область, ноги и ступни.

Нервные ветви спинного мозга

Тридцать одна пара спинномозговых нервов (сенсорных и моторных) ответвляются от спинного мозга человека. Каждый спинномозговой нерв образован комбинацией нервных волокон от его заднего и переднего корешков.Задний корешок - это сенсорный (афферентный) корешок, который передает сенсорную информацию в мозг из других частей тела. Передний корешок - это моторный (эфферентный) корешок, который передает моторную информацию к телу от мозга.

Спинной нерв выходит из позвоночника через отверстие (межпозвонковое отверстие) между соседними позвонками. Исключением является первая пара спинномозговых нервов (С1), которая выходит между затылочной костью и атлантом (первым позвонком). Набухание, обнаруженное в заднем корешке, представляет собой ганглий заднего (дорсального) корня, который содержит тела сенсорных нейронов.Передний (вентральный) корень содержит аксоны мотонейронов, которые проводят нервные импульсы от ЦНС к другим частям тела, таким как мышцы.

Конский хвост («конский хвост») - это совокупность нервов в позвоночнике, выходящая за пределы спинного мозга. Нервы, составляющие конский хвост, снабжают органы малого таза и нижние конечности, включая двигательную иннервацию бедер, колен, лодыжек, стоп, а также внутренних и внешних анальных сфинктеров. Кроме того, конский хвост распространяется на сенсорную иннервацию промежности.

Первичная функция спинного мозга

Спинной мозг функционирует в первую очередь для передачи нейронных сигналов между мозгом и остальным телом, но он также содержит нейронные цепи, которые могут независимо управлять многочисленными рефлексами и центральными генераторами паттернов. Три основные функции спинного мозга - это передача моторной информации по спинному мозгу, передача сенсорной информации в обратном направлении и действие в качестве центра для проведения определенных рефлексов.Спинной мозг является основным каналом передачи информации, связывающим мозг и периферическую нервную систему.

позвоночник

Позвоночник покрывает спинной мозг для защиты и поддержки.

Цели обучения

Опишите позвоночник, защитную структуру спинного мозга

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Человеческий позвоночник состоит из 24 суставных позвонков, сгруппированных в шейный, грудной и поясничный отделы.Еще девять позвонков составляют крестец и копчик.
  • Типичные позвонки состоят из переднего тела позвонка и заднего отдела, который содержит позвоночное отверстие, через которое проходит спинной мозг.
  • Существует четыре основных изгиба позвоночника: шейный, грудной, поясничный и тазовый.
  • Фасеты позвонков ограничивают диапазон движений, чтобы предотвратить разрыв спинного мозга.
  • Кровеносные сосуды и нервы выходят из позвоночника через межпозвонковые отверстия.
  • Существует четыре основных изгиба позвоночника: шейный, грудной, поясничный и тазовый.
Ключевые термины
  • позвонков : кости, составляющие позвоночник.
  • laminae : костные пластинки, образующие задние стенки каждого позвонка.
  • ножка : сегмент кости, соединяющий пластинку с телом позвонка.
  • позвоночное отверстие : образовано телом позвонка и позвоночной дугой и содержит спинной мозг.
  • позвоночник : группа позвонков, защищающих спинной мозг; позвоночник.

Примеры

  • Кифоз - чрезмерно вогнутое (кифотическое) искривление грудного позвоночника; это широко известно как «горбатый».
  • Лордоз - чрезмерно выпуклое (лордотическое) искривление поясничной области; это широко известно как «раскачивание».
  • Сколиоз - это аномальное боковое искривление позвоночника.

Число позвонков

Позвоночный столб : Отделы позвоночного столба.

В анатомии человека позвоночный столб (позвоночник или позвоночник) обычно состоит из 24 сочлененных позвонков и девяти сросшихся позвонков в крестце и копчике. Расположенный в дорсальной части туловища и разделенный межпозвоночными дисками, он вмещает и защищает спинной мозг в его позвоночном канале. У людей обычно 33 позвонка, в том числе пять, которые срослись, образуя крестец, четыре копчиковые кости, образующие копчик, а остальные разделены межпозвоночными дисками.Три верхние области составляют оставшиеся 24 и сгруппированы как шейный (семь позвонков), грудной (12 позвонков) и поясничный (пять позвонков).

Форма позвонка

Типичный позвонок состоит из тела позвонка и дуги позвонка. Эти части вместе охватывают позвоночное отверстие, в котором находится спинной мозг. Позвоночная дуга образована парой ножек и парой пластинок. Два поперечных отростка и один остистый отросток находятся позади (позади) тела позвонка.Остистый отросток выступает в заднем направлении, в то время как один поперечный отросток выступает влево, а другой - вправо. Остистые отростки шейного и поясничного отделов можно прощупать через кожу. Фасеточные суставы расположены выше и ниже каждого позвонка. Они ограничивают диапазон движения. Между каждой парой позвонков есть два небольших отверстия, называемых межпозвоночными отверстиями, через которые выходят спинномозговые нервы.

Позвонки : шейные позвонки, вид сбоку.

Искривление позвонка

Если смотреть сбоку, позвоночник имеет несколько кривых, соответствующих различным областям позвоночника: шейному, грудному, поясничному и тазовому.

Изгибы шейного и грудного отделов

Шейный изгиб выгибается вперед и начинается на вершине зубчатого отростка. Он заканчивается на середине второго грудного позвонка. Грудной изгиб дорсально выпуклый, начинается в середине второго грудного позвонка и заканчивается в середине 12-го грудного позвонка.

Изгибы поясницы и таза

Поясничный изгиб, более выраженный у женщин, чем у мужчин, начинается в середине последнего грудного позвонка и заканчивается в крестцово-вертебральном углу. Он выпуклый спереди, причем три нижних позвонка намного более выпуклые, чем два верхних. Эта кривая описывается как лордотическая кривая. Тазовая дуга начинается у крестцово-позвоночного сочленения и заканчивается в точке копчика; его вогнутость направлена ​​вниз и вперед.

Первичные и вторичные кривые

Грудные и крестцовые искривления называются первичными изгибами, потому что они присутствуют у плода и остаются неизменными у взрослого.Когда ребенок растет, поднимает голову и начинает принимать вертикальное положение, развиваются вторичные изгибы (шейный и поясничный). Изгиб шейки матки формируется, когда младенец может держать голову (в три или четыре месяца) и сидеть прямо (в девять месяцев). Поясничный изгиб формируется в возрасте от двенадцати до восемнадцати месяцев, когда ребенок начинает ходить.

Серое вещество спинного мозга и спинные корни

Серое вещество спинного мозга содержит тела нервных клеток, дендриты, аксоны и нервные синапсы.

Цели обучения

Описание серого вещества и спинных корешков спинного мозга

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Каждый сегмент спинного мозга связан с парой ганглиев, называемых ганглиями задних корешков, расположенных сразу за спинным мозгом.
  • Ганглии задних корешков содержат тела сенсорных нейронов. Аксоны этих сенсорных нейронов перемещаются в спинной мозг через спинные корешки.
  • Серое вещество в центре спинного мозга содержит интернейроны и тела мотонейронов, аксонов и дендритов.
  • Проекции серого вещества («крылья») называются рогами. Вместе серые рога и серая комиссура образуют H-образное серое вещество.
  • Ганглии задних корешков развиваются у эмбриона из клеток нервного гребня. Таким образом, спинномозговые ганглии можно рассматривать как серое вещество спинного мозга, перемещенное на периферию.
Ключевые термины
  • нервный гребень : полоска эктодермального материала в эмбрионе ранних позвоночных, вставленная между предполагаемой нервной пластинкой и эпидермисом.
  • серое вещество : основной компонент центральной нервной системы, состоящий из тел нейрональных клеток, нейропиля (дендритов и немиелинизированных аксонов), глиальных клеток (астроглии и олигодендроцитов) и капилляров.
  • нервная трубка : эмбриональный предшественник центральной нервной системы (ЦНС).

Примеры

  • Позвоночник действует как канал для передачи информации в мозг и от остального тела.
  • Повреждение серого вещества (например, брюшного серого рога) может привести к покалыванию и мышечной слабости.

Спинной мозг - это главный канал передачи информации, соединяющий мозг и периферическую нервную систему. Спинной мозг намного короче костного отдела позвоночника. Человеческий спинной мозг простирается от большого затылочного отверстия затылочной кости черепа и продолжается до мозгового конуса около второго поясничного позвонка, заканчиваясь фиброзным расширением, известным как конечная нить.

Топография и корни спинного мозга

Поперечное сечение спинного мозга на среднем грудном уровне : Обратите внимание на спайку, выделенную серым цветом.

Спинной мозг сдавлен дорсовентрально, что придает ему эллиптическую форму. Шнур имеет бороздки на дорсальной и вентральной сторонах. Задняя срединная борозда - это бороздка на дорсальной стороне, а передняя срединная борозда - это бороздка на вентральной стороне.

Каждый сегмент спинного мозга связан с парой ганглиев, называемых ганглиями задних корешков, расположенных сразу за спинным мозгом. Эти ганглии содержат клеточные тела сенсорных нейронов. Аксоны этих сенсорных нейронов перемещаются в спинной мозг через спинные корешки.

Серое вещество в центре пуповины имеет форму бабочки и состоит из клеточных тел интернейронов и мотонейронов, а также клеток нейроглии и немиелинизированных аксонов. Выступы серого вещества («крылья») называются рогами. Вместе серые рога и серая комиссура образуют H-образное серое вещество.

Дорсальные и брюшные корни

Ганглии задних корешков лежат вдоль позвоночника у позвоночника. Ганглии дорсальных корешков развиваются у эмбриона из клеток нервного гребня, а не нервной трубки.Следовательно, спинномозговые ганглии можно рассматривать как серое вещество спинного мозга, которое переместилось на периферию.

Аксоны нейронов ганглия задних корешков известны как афференты. В периферической нервной системе афференты относятся к аксонам, которые передают сенсорную информацию в центральную нервную систему. Эти нейроны относятся к псевдоуниполярному типу, что означает, что у них есть аксон с двумя ветвями, которые действуют как один аксон, часто называемые дистальным и проксимальным отростками.Вентральные корешки состоят из аксонов двигательных нейронов, которые несут информацию на периферию от тел клеток в ЦНС. Дорсальные корешки и вентральные корешки соединяются и выходят из межпозвонковых отверстий, становясь спинномозговыми нервами.

Нервные окончания нейронов ганглия задних корешков имеют множество сенсорных рецепторов, которые активируются механическими, термическими, химическими и ядовитыми раздражителями. В этих сенсорных нейронах была идентифицирована группа ионных каналов, которые, как считается, ответственны за соматосенсорную трансдукцию.Сжатие ганглия задних корешков механическим раздражителем снижает порог напряжения, необходимый для вызова реакции, и вызывает срабатывание потенциалов действия. Это возбуждение может сохраняться даже после устранения раздражителя.

Импульсная передача

Дендрит получает информацию от аксона другого нейрона в синапсе, а аксон отправляет информацию дендритам следующего нейрона. В отличие от большинства нейронов, обнаруженных в ЦНС, потенциал действия в нейроне ганглия дорсального корешка может инициироваться в дистальном отростке на периферии, обходить тело клетки и продолжать распространяться вдоль проксимального отростка, пока не достигнет синаптического конца в дорсальной части. рог спинного мозга.

Дистальный участок аксона может быть либо оголенным нервным окончанием, либо инкапсулирован структурой, которая помогает передавать определенную информацию нерву. Например, тельце Мейснера или тельце Пачини может инкапсулировать нервное окончание, делая дистальный отросток чувствительным к механической стимуляции, такой как поглаживание или вибрация.

Ионные каналы

Два различных типа механочувствительных ионных каналов были обнаружены в ганглиях дорсальных корешков, которые в целом классифицируются как высокопороговые (HT) или низкопороговые (LT).Как следует из названия, у них разные пороги, а также разная чувствительность к давлению. Это катионные каналы, активность которых, по-видимому, регулируется правильным функционированием цитоскелета и белков, связанных с цитоскелетом. Наличие этих каналов в ганглии задних корешков дает основание полагать, что другие сенсорные нейроны также могут содержать их.

Каналы с высоким порогом могут играть роль в ноцицепции. Эти каналы обнаруживаются преимущественно в более мелких сенсорных нейронах ганглиозных клеток дорсального корешка и активируются более высоким давлением - два признака, характерных для ноцицепторов.Кроме того, порог HT-каналов был снижен в присутствии PGE2 (соединение, которое сенсибилизирует нейроны к механическим стимулам и механической гипералгезии), что дополнительно подтверждает роль HT-каналов в преобразовании механических стимулов в ноцицептивные нейронные сигналы.

Спинной мозг, белое вещество

Белое вещество спинного мозга состоит из пучков миелинизированных аксонов.

Цели обучения

Описать функцию и состав белого вещества спинного мозга

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Белое вещество является одним из двух компонентов центральной нервной системы и состоит в основном из глиальных клеток и миелинизированных аксонов.
  • Белое вещество имеет белый цвет из-за жирного вещества (миелина), окружающего нервные волокна. Миелин действует как электрическая изоляция. Это позволяет сообщениям быстро переходить с места на место.
  • Белое вещество головного и спинного мозга не содержит дендритов, которые можно найти только в сером веществе вместе с телами нервных клеток и более короткими аксонами.
  • Белое вещество модулирует распределение потенциалов действия, действуя как реле и координируя связь между различными областями мозга.
  • Белое вещество спинного мозга функционирует как «проводка»; в первую очередь для передачи информации.
Ключевые термины
  • миелин : белый жирный материал, состоящий из липидов и липопротеинов, окружающий аксоны нервов.
  • белое вещество : Область центральной нервной системы, содержащая миелинизированные нервные волокна без дендритов.
  • желудочков головного мозга : соединенные между собой полости в головном мозге, в которых вырабатывается спинномозговая жидкость.
  • глиальная клетка : Тип клетки нервной системы, которая обеспечивает поддержку нейронов.

Белое вещество - один из двух компонентов центральной нервной системы. Он состоит в основном из глиальных клеток и миелинизированных аксонов и образует основную часть глубоких отделов головного мозга и поверхностных отделов спинного мозга. Это ткань, через которую сообщения проходят между различными областями серого вещества нервной системы.

Состав белого вещества

Белое вещество состоит из пучков миелинизированных отростков нервных клеток (или аксонов).Аксоны соединяют различные области серого вещества (расположения тел нервных клеток) мозга друг с другом и переносят нервные импульсы между нейронами. Миелин аксонов действует как изолятор и увеличивает скорость передачи всех нервных сигналов. Белое вещество не содержит дендритов, которые встречаются только в сером веществе вместе с телами нервных клеток и более короткими аксонами.

В только что разрезанном мозге ткань белого вещества невооруженным глазом кажется розовато-белой, потому что миелин в основном состоит из липидной ткани, содержащей капилляры.У пожилых людей 1,7–3,6% белого вещества составляет кровь. Миелин содержится почти во всех длинных нервных волокнах и действует как электрическая изоляция. Это важно, поскольку позволяет сообщениям быстро переходить с места на место.

Колонки спинного мозга

Белое вещество спинного мозга разделено на столбцы. Дорсальные колонки несут сенсорную информацию от механорецепторов (клеток, которые реагируют на механическое давление или искажение). Аксоны боковых столбов (кортикоспинальные тракты) перемещаются из коры головного мозга в контакт с мотонейронами спинного мозга.Вентральные столбцы несут информацию о сенсорной боли и температуре, а также некоторую моторную информацию.

Функция белого вещества

Белое вещество, которое долгое время считалось пассивной тканью, активно влияет на то, как мозг обучается и функционирует. В то время как серое вещество в первую очередь связано с обработкой и познанием, белое вещество модулирует распределение потенциалов действия, действуя как реле и координируя связь между различными областями мозга. Мозг в целом (и особенно детский мозг) может адаптироваться к повреждению белого вещества, находя альтернативные пути, которые обходят поврежденные области белого вещества; следовательно, он может поддерживать хорошие связи между различными областями серого вещества.Используя компьютерную сеть в качестве аналогии, серое вещество можно рассматривать как сами компьютеры, тогда как белое вещество представляет собой сетевые кабели, соединяющие компьютеры вместе.

Axon Tracts

В белом веществе есть три различных типа трактов или пучков аксонов, которые соединяют одну часть головного мозга с другой и со спинным мозгом:

  1. Проекционные пути проходят вертикально между верхним и нижним центрами головного и спинного мозга.Они несут информацию между головным мозгом и остальным телом. Например, кортикоспинальные тракты передают двигательные сигналы от головного мозга к стволу и спинному мозгу.
  2. Комиссуральные пути переходят от одного полушария мозга к другому через мосты, называемые комиссурами. Комиссуральные тракты позволяют левой и правой сторонам головного мозга общаться друг с другом.
  3. Ассоциативные тракты соединяют разные области в одном полушарии мозга. Среди своих ролей ассоциативные тракты связывают центры восприятия и памяти мозга.

Взаимодействие белого вещества и серого вещества

Белое вещество образует основную часть глубоких отделов головного мозга и поверхностных отделов спинного мозга. Агрегаты серого вещества, такие как базальные ганглии и ядра ствола мозга, распространены в белом веществе головного мозга. Мозжечок устроен так же, как и головной мозг, с поверхностной мантией коры мозжечка, глубоким белым веществом мозжечка (называемым «arbor vitae») и агрегатами серого вещества, окруженными глубоким белым веществом мозжечка (зубчатое ядро, шаровидное ядро. , эмболиформное ядро ​​и фастигиальное ядро).Заполненные жидкостью желудочки головного мозга (боковые желудочки, третий желудочек, водопроводный канал головного мозга и четвертый желудочек) также расположены глубоко в белом веществе головного мозга.

Белое вещество в спинном мозге : Диаграмма спинного мозга, показывающая расположение белого вещества, окружающего серое вещество.

Спинной мозг: анатомия, строение, тракты и функции

Автор: Яна Васькович • Рецензент: Никола Макларен, магистр наук
Последняя редакция: 31 мая 2021 г.
Время чтения: 11 минут

Спинной мозг (вид сбоку-слева)

Вам знакома ситуация, когда вы забываете, что положили телефон в задний карман, а затем слышите треск, когда садитесь? Вы, наверное, на мгновение замираете и думаете: «О, я надеюсь, это был мой позвоночник».

Что ж, хотя сломанный дисплей на черном рынке может стоить столько же, сколько почка, мы гарантируем вам, что ничто не стоит так дорого, как полноценный и здоровый спинной мозг. Функция спинного мозга отражает его анатомию. Он необходим для передачи импульсов от мозга к телу и выработки рефлексов, которые делают нашу повседневную жизнь гладкой. Эта страница будет посвящена анатомии спинного мозга и даст вам представление о том, почему эта желтая кабельная структура является важным каналом для нормального функционирования организма.

Основные сведения о спинном мозге
Определение и функции Часть центральной нервной системы, расположенная в позвоночном канале, которая передает информацию между мозгом и периферией.
Структура и сегменты

- Состоит из внешнего слоя белого вещества и расположенного в центре серого вещества.

- По длине он состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и копчикового сегментов.

Спинномозговые нервы

31 пара нервов, которые выходят из сегментов спинного мозга для иннервации структур тела; 8 пар шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковая пара спинномозговых нервов.

Анатомия

Спинной мозг является частью центральной нервной системы (ЦНС). Он расположен внутри позвоночного канала позвоночника.Во время развития наблюдается диспропорция между ростом спинного мозга и ростом позвоночника. Спинной мозг завершает рост в возрасте 4 лет, а позвоночный столб - в возрасте 14-18 лет. Это причина того, что у взрослых спинной мозг занимает только верхние две трети позвоночного канала.

Спинной мозг (схема)

Спинной мозг является продолжением ствола головного мозга. Он простирается от большого затылочного отверстия у основания черепа до позвонка L1 / L2, где заканчивается как conus medullaris (медуллярный конус).Тонкая нить, называемая filum terminale , проходит от кончика мозгового конуса до 1-го копчикового позвонка (Co1) и фиксирует спинной мозг на месте.

Вы можете легко запомнить протяженность спинного мозга с помощью мнемоники « SCULL », что означает « S pinal C или U ntil L2 (LL)».

Важно овладеть основами нервной системы, прежде чем углубляться в детали конкретных структур, таких как спинной мозг.Проверьте, соответствуют ли ваши знания нашим практическим тестам по анатомии нервной системы .

По всей длине спинной мозг имеет два четко выраженных увеличения для иннервации верхних и нижних конечностей: одно на уровне шейки матки (верхние конечности) и одно на уровне пояснично-крестцового отдела (нижние конечности).

Как и позвоночник, спинной мозг делится на сегментов : шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый.Каждый сегмент спинного мозга имеет несколько пар спинномозговых нервов, которые выходят из позвоночного канала через межпозвонковые отверстия. Всего имеется 8 пар шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковая пара спинномозговых нервов (всего 31 пара).

Узнайте больше о спинном мозге из наших учебных материалов.

Поперечное сечение

Спинной мозг, как и другие части ЦНС, состоит из серого и белого вещества.Он показывает четыре поверхности: переднюю, заднюю и две боковые. Они имеют трещины (передние) и борозды (переднебоковые, заднебоковые и задние).

Спинной мозг (поперечный разрез)

Серое вещество - это центральная часть спинного мозга в форме бабочки, состоящая из тел нервных клеток. На нем показаны передние, боковые и задние рога. Белое вещество окружает серое вещество и состоит из аксонов. Он содержит пути, которые соединяют мозг с остальным телом.

Продолжайте изучать белое и серое вещество спинного мозга, используя наши упражнения и тесты на диаграмме спинного мозга!

Укрепите свои знания о структурах спинного мозга с помощью наших интерактивных учебных материалов.

Оболочек спинного мозга

Спинные мозговые оболочки (диаграмма)

Спинной мозг и корешки спинномозговых нервов обернуты тремя слоями, называемыми мозговыми оболочками .Самая внешняя - твердая мозговая оболочка, под ней паутинная оболочка, а самая глубокая - мягкая мозговая оболочка. Твердая мозговая оболочка имеет два слоя (периостальный и менингеальный), между которыми находится эпидуральное пространство. Между паутинной оболочкой и мягкой мозговой оболочкой находится субарахноидальное пространство, оно заполнено спинномозговой жидкостью.
Хотите знать все о спинномозговой оболочке? Конечно, посмотрите наш учебный блок:

Кровоснабжение

Спинной мозг снабжен ветвями позвоночных и сегментарных артерий.

Кровоснабжение спинного мозга (схема)


позвоночная артерия дает начало передней и задней спинномозговой артерии . Сегментарные артерии, такие как глубокая шейная, восходящая шейная и задняя межреберные, дают начало 31 паре корешковых артериальных ветвей, которые снабжают корешки спинномозговых нервов.

Вены с одинаковыми названиями сопровождают артерии. передних и задних спинномозговых вен впадают в корешковые вены, которые затем впадают в (внутреннее и внешнее) позвоночное венозное сплетение.Эта сеть в конечном итоге проникает в позвоночные (шейные) и сегментарные (туловищные) вены. Кровоснабжение всегда является неотъемлемой частью любого анатомического кабинета.

Здесь Вы можете узнать все о кровоснабжении спинного мозга:

Пути спинного мозга

Нервные пути спинного мозга находятся в белом веществе спинного мозга. С каждой стороны белое вещество разделено на три канатика: передний, боковой и задний.

Пути спинного мозга (схема)

Восходящие пути передают информацию от периферии к мозгу.С другой стороны, нисходящих трактов несут информацию от мозга к периферии. Спинной мозг - это больше, чем просто канал, он также изменяет и интегрирует информацию, проходящую через него.

Основные сведения о трактах спинного мозга
Передний семенной канатик Восходящий тракт:
- Передний спиноталамический тракт
Нисходящие тракты:
- Передний кортикоспинальный тракт
- Вестибулоспинальный тракт
- Тектоспинальный тракт
- Ретикулоспинальный тракт
Боковой канатик Восходящие участки:
- Задний позвоночно-мозжечковый тракт
- Передний спиноцеребеллярный тракт
- Боковой спиноталамический тракт
- Спинотектальный тракт
- Заднебоковой тракт Лиссауэра
- Спинооретикулярный тракт
- Спино-оливковый тракт
Нисходящий тракт:
- Боковой кортикоспинальный тракт
- Руброспинальный тракт
- Боковой ретикулоспинальный тракт
- Нисходящие вегетативные тракты
- Оливоспинальный тракт
Задний семенной канатик Восходящие участки:
- Грацил фасцикулус Гол
- Клинчатый пучок Бурдаха

Изучите анатомию спинного мозга и укрепите свое понимание нервной системы, изучив содержание этого исследования.

Спинномозговые нервы

Спинномозговые нервы подразделяются на шейные (C1-C8), грудные (T1-T12), поясничные (L1-L5), крестцовые (S1-S5) и копчиковые (Co1), в зависимости от того, от какого сегмента спинного мозга они отходят. .

Спинномозговые нервы (диаграмма)

Сегментация спинного мозга соответствует внутриутробному периоду, когда спинной мозг занимает весь позвоночный канал. По этой причине во взрослом возрасте, когда позвоночный столб длиннее спинного мозга, каждый сегмент спинного мозга располагается выше соответствующего ему позвонка.Эти различия становятся более очевидными дистальнее поясничного и крестцового сегментов спинного мозга - например, сегмент L5 спинного мозга находится на уровне L1 позвонка.

Однако спинномозговые нервы выходят из позвоночника через позвонки с соответствующими номерами. Шейные спинномозговые нервы выходят через межпозвонковые отверстия непосредственно над соответствующими позвонками, тогда как грудные, поясничные и крестцовые спинномозговые нервы выходят прямо под ними.

Для выхода более дистальных спинных нервов они должны сначала спуститься через позвоночный канал.Поскольку поясничные и крестцовые спинномозговые нервы находятся дальше всего от межпозвонковых отверстий, они самые длинные. Спускаясь к соответствующим межпозвоночным отверстиям, пояснично-крестцовые спинномозговые нервы образуют пучок, который называется cauda equina (что означает «конский хвост»).

Каждый спинномозговой нерв имеет передний и задний корешок. Передние корешки передают моторную информацию, они исходят из передних рогов серого вещества и выходят из спинного мозга через переднебоковую борозду.Задние корешки передают сенсорную информацию и имеют прикрепленные к ним сенсорные ганглии. Они берут начало от задних рогов серого вещества и выходят через заднебоковую борозду спинного мозга.

Передний и задний корешки сливаются непосредственно перед межпозвонковым отверстием и образуют ствол спинномозгового нерва. Ствол очень короткий и вскоре после выхода из позвоночного столба разделяется на четыре ветви: переднюю ветвь, заднюю ветвь, сообщающуюся ветвь и менингеальную ветвь.

Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с этим блоком исследования спинномозговых нервов:

Reflex arc

Огромная часть функции спинного мозга находится под влиянием головного мозга, поскольку он выполняет функцию передачи информации на периферию и от нее. Но есть много рефлексов, которые генерируются в спинном мозге независимо от головного мозга. Спинальные рефлексы бывают моносинаптическими или полисинаптическими.

Моносинаптические рефлексы проявляются только двумя нейронами, участвующими в рефлекторной дуге, одним сенсорным и одним двигательным.Нейрон первого порядка (сенсорный) находится в спинномозговом ганглии, а нейрон второго порядка (моторный) находится в переднем роге спинного мозга). Сенсорный нейрон собирает импульсы от мышцы и отправляет эту информацию двигательному нейрону, который иннервирует ту же мышцу. Затем двигательный нейрон вызывает сокращение иннервируемой мышцы. Примером моносинаптического рефлекса является рефлекс растяжения .

Полисинаптические рефлексы , с другой стороны, задействуют несколько нейронов.Помимо одного сенсорного и одного двигательного нейрона, между ними есть еще один или несколько интернейронов, что делает эту связь непрямой. Они более сложны, чем моносинаптические рефлексы, поскольку задействуют группы мышц, а не одну мышцу. Примером может служить рефлекс отмены .

Освойте этот интересный предмет с помощью этих статей, а затем пройдите нашу индивидуальную викторину, специально разработанную для проверки ваших знаний об анатомии, снабжении и функциях спинного мозга!

Анатомия спинного мозга | Блог HealthEngine

Что такое спинной мозг?

Спинной мозг - это длинный цилиндр нервов, который проходит от основания мозга через позвоночный канал через позвоночник.Это часть центральной нервной системы (ЦНС) вместе с мозгом. Он разделен на разные сегменты. Каждый сегмент содержит пару корешков, состоящих из нервных волокон. Два корня в паре называются спинным (по направлению к спине) и вентральным (от спины) корнями. У взрослых спинной мозг составляет около 45 см в длину и 2 см в диаметре и участвует во многих важных функциях организма.

Что делает спинной мозг?

Спинной мозг выполняет следующие основные функции:

  1. Электросвязь.Электрические сигналы проходят вверх и вниз по шнуру, обеспечивая связь между различными частями тела и мозгом, поскольку шнур проходит через разные уровни туловища.
  2. Ходьба (также известная как передвижение). Во время ходьбы несколько групп мышц ног согласованно сокращаются снова и снова. Хотя процесс постановки одной ноги перед другой во время ходьбы может показаться нам простым, он должен тщательно координироваться несколькими группами нейронов, известными как генераторы центральных паттернов в спинном мозге! Эти нейроны посылают сигналы мышцам ног, заставляя их расширяться или сокращаться, производя чередующиеся движения, которые участвуют в ходьбе.
  3. Рефлексы. Это предсказуемые непроизвольные реакции на раздражители, которые затрагивают головной, спинной мозг и нервы периферической нервной системы (ПНС). Рефлексы подробнее обсуждаются позже в этой статье.

Общая структура

Спинной мозг выходит через большое отверстие в основании черепа и окружен защитным позвоночником. Пары нервов, известные как спинномозговые нервы, выходят из промежутков между костными дугами позвонков. Эти спинномозговые нервы названы в зависимости от того, из какого отдела позвоночника они происходят.Эти регионы:

  • шейный отдел (шея)
  • Грудной (грудная клетка)
  • Поясничный (брюшной)
  • Крестцовый (тазовый)
  • Копчиковая (копчик)

Один интересный факт о спинном мозге заключается в том, что он занимает лишь около 2/3 позвоночного канала, в котором он расположен. Это связано с тем, что позвоночный столб растет быстрее, чем спинной мозг, поэтому по мере роста человека спинной мозг занимает все меньше и меньше места. К тому времени, когда вы достигнете совершеннолетия, спинной мозг простирается только до первых поясничных позвонков.

Поперечный разрез спинного мозга

Информация о переиздании наших изображений

Если разрезать спинной мозг в поперечном сечении, можно увидеть серый материал в форме бабочки в середине белого обрамления. Область в форме серой бабочки называется серым веществом, а окружающий белый материал - белым веществом. Серое вещество образует ядро, состоящее из четырех выступов, называемых «рогами». Есть два дорсальных рога (около спины) и два брюшных (в стороне от спины).Серое вещество в ядре в основном состоит из нейронов, интернейронов и глиальных клеток, которые являются клетками центральной нервной системы. Вы можете узнать больше об этих ячейках здесь.

Улучшите свое физическое здоровье

Находите и мгновенно бронируйте доступных врачей в Австралии

Найдите физиотерапевтов в Австралии

Белое вещество

Белый состоит из пучков нервных волокон, называемых аксонами, которые удлиняются по длине пуповины и проходят вверх и вниз по ней.Это позволяет различным уровням ЦНС взаимодействовать друг с другом. Каждый пучок аксонов известен как тракт и отличается типом передаваемой информации. Восходящие пути отправляют сигналы в мозг, а нисходящие пути передают сигналы от мозга к нейронам в различных мышцах и железах по всему телу.

Серое вещество

Серое вещество также организовано по функциям. Центральный канал заполнен спинномозговой жидкостью (CSF) в центре серого вещества.Серое вещество можно разделить на две половины, и каждая половина разделена на спинной рог (по направлению к спине), вентральный рог (в сторону от спины) и боковой рог (по направлению к стороне). У разных рожков разные функции. Например, вентральный и спинной рога снабжают мышцы различными типами - вентральный рог содержит тела нейронов, снабжающих скелетные мышцы, а боковой рог содержит тела клеток, которые снабжают сердечную и гладкую мускулатуру.

Спинномозговые нервы

Спинномозговые нервы обеспечивают связь между спинным мозгом и остальным телом.Нерв - это шнуровидный орган, состоящий из нескольких связанных вместе аксонов. Количество аксонов (также известных как нервные волокна) в нерве может варьироваться от нескольких волокон до более миллиона. Нервы, как правило, имеют жемчужно-белый цвет и могут выглядеть как потертые нити, поскольку они все больше и больше разделяются. Всего 31 пара спинномозговых нервов:

  • 8 шейных нервов в области шеи, известных как C1, C2,…, C8
  • 12 грудных нервов в грудной области, известные как T1-T12
  • 5 поясничных нервов в брюшной полости, известные как L1-L5
  • 5 крестцовых нервов в тазовой области, известные как S1-S5
  • 1 копчик в области копчика, известный как Co

Травмы спинномозгового нерва

Два спинномозговых нерва особенно уязвимы для травм - лучевой и седалищный нервы.

Паралич костыля

Неправильно отрегулированные костыли иногда могут вызвать паралич костылей из-за сдавливания лучевого нерва, проходящего через подмышку, к кости плеча.

Ишиас

Главный нерв бедра и бедра, седалищный нерв, является наиболее уязвимым нервом в организме. Повреждение этого нерва вызывает состояние, известное как ишиас. Пациенты, страдающие этим заболеванием, испытывают острую боль, идущую от области ягодиц вдоль задней стороны бедра и ноги до щиколотки.90% случаев возникают в результате грыжи межпозвоночного диска или остеоартроза позвоночника. Однако ишиас также может быть вызван беременной маткой, вывихом бедра, неправильными инъекциями в ягодицу или длительным сидением на краю жесткого стула.

Что такое рефлексы?

Reflex - это автоматическая реакция, не требующая сознательных усилий, т.е. не нужно об этом думать. Рефлекс может быть простым и основным или приобретенным и условным. Простые рефлексы - это встроенные реакции, которые не усвоены.Например. Убирать руку от горячего предмета. Приобретенные рефлексы требуют практики и обучения. Например. Игра на пианино дается пианисту естественно, но только после того, как много времени и усилий потрачено на обучение.

Рефлекс состоит из 5 компонентов:

  1. Рецептор - рецептор реагирует на раздражитель, производя электрический сигнал, называемый потенциалом действия.

  2. Афферентный путь - афферентный означает «навстречу». Афферентный путь направляет потенциал действия к интегрирующему центру.

  3. Интегрирующий центр - интегрирующим центром обычно является центральная нервная система, и он обрабатывает все получаемые ею потенциалы действия. Он обрабатывает всю эту информацию, а затем «решает», как организм должен отреагировать. Затем он отправляет свои инструкции эфферентному пути.

  4. Эфферентный путь - ответ передается через эфферентный путь к эффекторному органу

  5. Эффекторный орган - эффекторный орган выполняет желаемую реакцию.Этот орган обычно представляет собой мышцу или железу в теле.

Рефлекс отличается от осознанного поведения тем, что путь между рецептором и эффекторным органом всегда один и тот же, поэтому реакция предсказуема. Сознательное поведение может включать несколько разных реакций и не всегда предсказуемо.

Рефлекс отмены - уход от боли

Рефлекс отмены - это пример простого основного спинномозгового рефлекса. Этот рефлекс заставляет нас инстинктивно и быстро отстраняться от источников боли.

Когда человек чувствует боль, например, при прикосновении к раскаленной плите, запускается рефлекс отдергивания, чтобы оторвать руку от плиты. Рецепторы на коже отправляют информацию в ЦНС, используя потенциалы действия, чтобы сообщить ЦНС о боли через нейрон, специализирующийся на отправке информации в ЦНС, который называется афферентным нейроном. Стимул должен быть достаточно сильным, чтобы стимулировать рецептор на достаточно высоком уровне, чтобы инициировать потенциалы действия. Более сильные стимулы генерируют более частые потенциалы действия.

Рефлекс отхода от горячей печи можно резюмировать следующим образом:

  1. Афферентный нейрон стимулирует возбуждающие интернейроны, которые, в свою очередь, стимулируют нейроны двуглавой мышцы плеча, заставляя ее сокращаться. Это оторвет руку от горячей плиты.
  2. Тот же афферентный нейрон также стимулирует тормозящие интернейроны, которые, в свою очередь, подавляют нейроны в трицепсе, другой мышце плеча, которая выполняет действия, противоположные двуглавой мышце. Таким образом, предотвращается сокращение трицепса при сокращении бицепса, поскольку одновременное сокращение обеих мышц будет контрпродуктивным.Этот тип нейронной связи, которая стимулирует нервное питание одной мышцы и препятствует нервному питанию мышцы-антагониста (мышцы, которая противостоит действию другой мышцы), называется рекопрокальной иннервацией.

Можно подавить рефлекс отдергивания на боль, чтобы предотвратить сокращение бицепса, несмотря на болевой раздражитель. Это происходит, например, когда вы берете образец крови. При уколе пальца стимулируются болевые рецепторы. Вы чувствуете боль, и возникает рефлекс отмены.Однако, зная, что вы не должны отрывать руку, чтобы взять образец, вы можете сознательно преодолеть рефлекс, подавляя нейроны в двуглавой мышце и возбуждая нейроны в трицепсе (противоположность тому, что делает рефлекс). Нейроны в двуглавой мышце в конечном итоге более произвольно подавляются, чем возбуждаются рефлексом, в то время как нейроны в трицепсе в конечном итоге добровольно возбуждаются сильнее, чем подавляются рефлексом. Трицепс сокращается, а бицепс - нет, удерживая руку вытянутой, несмотря на болезненный стимул, тем самым добровольно подавляя рефлекс отдергивания.

Рефлекс растяжения

Есть только один рефлекс, который проще рефлекса отдергивания - рефлекс растяжения. В этом рефлексе задействован афферентный нейрон (посылающий сигналы в ЦНС) на рецептор, определяющий структуру, в скелетных мышцах. Этот афферент напрямую связан с эфферентным нейроном (посылающим сигнал из ЦНС), снабжающим ту же мышцу, так что, когда мышца растягивается, сигналы из мозга заставляют мышцу сокращаться и противодействовать растяжению.

Старение спинного мозга

Диски между позвонками спинного мозга с возрастом становятся все более твердыми и хрупкими, что делает их более восприимчивыми к повреждениям.Некоторые части спинного мозга также могут зарасти. Диски также менее способны смягчать давление спинного мозга, что приводит к возникновению большого давления на спинной мозг и нервные корешки. Это может снизить чувствительность и чувство равновесия.

Список литературы

  1. Dudek RW, Fix JD. Эмбриология. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс; 2004.
  2. Martin JH. Нейроанатомия - Текст и атлас. Appletone & Lange: Коннектикут; 1989.
  3. Саладин К.С.Анатомия и физиология - единство формы и функции. 3-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл; 2004.
  4. Sherwood LS. Физиология человека - от клеток к системам. 5-е изд. Бельмонт: Брукс / Коул - обучение Томсона; 2004.
  5. Goldman SA. Эффекты старения. Merck 2007 [цитируется 20 апреля 2008 г.]; Доступно по адресу: http://www.merck.com/mmhe/sec06/ch076/ch076e.html

Анатомия спинного мозга

Спинной мозг представляет собой пучок нервных волокон цилиндрической формы, который соединяется с головным мозгом через ствол головного мозга.Спинной мозг проходит по центру защитного позвоночника, простираясь от шеи до поясницы. Головной и спинной мозг являются основными компонентами центральной нервной системы (ЦНС). ЦНС - это центр обработки нервной системы, который получает информацию от периферической нервной системы и отправляет ее в нее. Клетки периферической нервной системы соединяют различные органы и структуры тела с ЦНС через черепные нервы и спинномозговые нервы. Нервы спинного мозга передают информацию от органов тела и внешних раздражителей в мозг и отправляют информацию из мозга в другие области тела.

Анатомия спинного мозга

Анатомия спинного мозга. PIXOLOGICSTUDIO / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА / Getty Images

Спинной мозг состоит из нервной ткани. Внутренняя часть спинного мозга состоит из нейронов, опорных клеток нервной системы, называемых глией, и кровеносных сосудов. Нейроны - основная единица нервной ткани. Они состоят из тела клетки и выступов, выходящих из тела клетки, которые способны проводить и передавать нервные сигналы. Эти проекции представляют собой аксоны (передают сигналы от тела клетки) и дендриты (передают сигналы к телу клетки).

Нейроны и их дендриты содержатся в H-образной области спинного мозга, называемой серым веществом. Область серого вещества окружает область, называемую белым веществом. Отделение белого вещества спинного мозга содержит аксоны, покрытые изолирующим веществом, называемым миелином. Миелин имеет беловатый вид и позволяет электрическим сигналам проходить свободно и быстро. Аксоны несут сигналы по нисходящим и восходящим путям от мозга и к мозгу.

Ключевые выводы: анатомия спинного мозга

  • Спинной мозг - это пучок нервных волокон, который простирается от ствола головного мозга вниз по позвоночному столбу к нижней части спины. Компонент центральной нервной системы , он отправляет и получает информацию между мозгом и остальным телом.
  • Спинной мозг состоит из нейронов , которые посылают и принимают сигналы по трактам к головному мозгу и от него.
  • Есть 31 пара спинномозговых нервов , каждая пара с сенсорным и моторным корешками.Расположение нервов в спинном мозге определяет их функцию.
  • Шейные спинномозговые нервы (от C1 до C8) управляют сигналами затылочной части головы; грудных спинномозговых нервов (от Т1 до Т12) управляют сигналами для мышц груди и спины; пояснично-спинномозговые нервы (от L1 до L5) управляют сигналами нижних частей живота и спины; крестцовых спинномозговых нервов (от S1 до S5) управляют сигналами к бедрам и нижним частям ног, а копчиковый нерв передает сигнал с кожи нижней части спины.
  • Спинной мозг защищен позвонками, образующими позвоночник.

Нейроны

Рост нервных клеток.

Доктор Торстен Виттманн / Библиотека научных фотографий / Getty Images

Нейроны подразделяются на моторные, сенсорные или интернейроны. Моторные нейроны переносят информацию от центральной нервной системы к органам, железам и мышцам. Сенсорные нейроны отправляют информацию в центральную нервную систему от внутренних органов или от внешних раздражителей.Интернейроны передают сигналы между двигательными и сенсорными нейронами.

Нисходящие пути спинного мозга состоят из двигательных нервов, которые посылают сигналы из мозга для управления произвольными и непроизвольными мышцами. Они также помогают поддерживать гомеостаз, помогая регулировать вегетативные функции, такие как частота сердечных сокращений, артериальное давление и внутренняя температура. Восходящие пути спинного мозга состоят из сенсорных нервов, которые посылают сигналы от внутренних органов и внешние сигналы от кожи и конечностей в мозг.Рефлексы и повторяющиеся движения контролируются нейронными цепями спинного мозга, которые стимулируются сенсорной информацией без участия головного мозга.

Спинальные нервы

На этой иллюстрации показаны нервные корешки спинномозговых нервов, выходящие из позвонков.

JACOPIN / BSIP / Corbis Documentary / Getty Images

Аксоны, которые связывают спинной мозг с мышцами и остальной частью тела, связаны в 31 пару спинномозговых нервов , каждая пара с сенсорным корнем и двигательным корнем, которые образуют связи в сером веществе.Эти нервы должны проходить между защитным барьером позвоночника, чтобы соединить спинной мозг с остальной частью тела. Расположение нервов в спинном мозге определяет их функцию.

Сегменты спинного мозга

Спинной мозг также разделен на сегменты, назван и пронумерован сверху вниз. Каждый сегмент отмечает, где спинномозговые нервы выходят из спинного мозга и соединяются с определенными областями тела. Расположение сегментов спинного мозга не совсем соответствует расположению позвонков, но примерно эквивалентно.

  • Шейные спинномозговые нервы (от C1 до C8) управляют сигналами к затылку, шее и плечам, рукам и кистям, а также диафрагме.
  • Грудные спинномозговые нервы (от T1 до T12) управляют сигналами грудных мышц, некоторых мышц спины и частей живота.
  • Пояснично-спинномозговые нервы (от L1 до L5) управляют сигналами нижних частей живота и спины, ягодиц, некоторых частей наружных половых органов и частей ног.
  • Крестцовые спинномозговые нервы (от S1 до S5) управляют сигналами бедер и нижних частей ног, ступней, большинства наружных половых органов и области вокруг ануса.

Одиночный копчиковый нерв несет сенсорную информацию от кожи нижней части спины.

Позвоночный столб

План человеческого позвоночника. Это подробный план человеческого позвоночника, показывающий вид сбоку с обозначенными различными областями и позвонками.мокрый пирог / Getty Images

Губчатый спинной мозг защищен костями неправильной формы позвоночного столба, называемыми позвонками. Спинные позвонки являются компонентами осевого скелета, и каждый из них содержит отверстие, через которое проходит спинной мозг. Между уложенными друг на друга позвонками находятся диски из полужесткого хряща, а в узких промежутках между ними проходят проходы, через которые спинномозговые нервы выходят на остальную часть тела. Это места, где спинной мозг уязвим для прямых травм.Позвонки могут быть разделены на секции, названы и пронумерованы сверху вниз в соответствии с их расположением вдоль позвоночника:

  • Шейные позвонки (1-7) расположены в области шеи
  • Грудные позвонки (1-12) в верхней части спины (прикреплены к грудной клетке)
  • Поясничные позвонки (1-5) в пояснице
  • Крестцовые позвонки (1-5) в области бедра
  • Копчиковые позвонки (1-4 сросшиеся) в копчике

Травма спинного мозга

Последствия травмы спинного мозга зависят от размера и тяжести травмы.Травма спинного мозга может нарушить нормальную связь с мозгом, что может привести к полной или неполной травме. Полная травма приводит к полному отсутствию сенсорных и моторных функций ниже уровня травмы. В случае неполной травмы способность спинного мозга передавать сообщения в мозг или из него полностью не теряется. Этот тип травмы позволяет человеку поддерживать некоторые двигательные или сенсорные функции ниже травмы.

Источники

  • Nógrádi, Antal.«Анатомия и физиология спинного мозга». Current Neurology and Neuroscience Reports ., Национальная медицинская библиотека США, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK6229/.
  • «Травма спинного мозга: надежда благодаря исследованиям». Национальный институт неврологических расстройств и инсульта , Министерство здравоохранения и социальных служб США, www.ninds.nih.gov/Disorders/Patient-Caregiver-Education/Hope-Through-Research/Spinal-Cord-Injury-Hope-Through- Исследовать.

Лабораторный контент

Введение

Нервная система чрезвычайно сложна, поэтому невозможно охватить ее полностью в одной лаборатории.Эта лаборатория будет ограничена изучением основных характеристик нейронов и глиальных клеток - специфические органы, состоящие из нейронов, включая сетчатку глаза и кортиев орган внутреннего уха, будут изучаться в лаборатории сенсорных систем в г. в сочетании с курсом нейроанатомии.

Спинной мозг

На этом поперечном сечении видны многие важные особенности спинного мозга. Белое вещество состоит из нервных волокон, несущих восходящую и нисходящую информацию, и составляет внешние области спинного мозга.Серое вещество, содержащее клеточные тела, расположено в центре шнура и легко идентифицируется по цвету и форме бабочки. Центральный канал находится в центре спинного мозга и содержит спинномозговую жидкость. Задний корешок содержит афферентные сенсорные волокна, которые передают сигналы с периферии через ганглии дорсального корешка к спинному рогу. Вентральный корешок содержит эфферентные моторные аксоны. Брюшной и спинной корешки соединяются, образуя спинномозговой нерв.

Ганглион спинного корня

Ганглий дорзального корешка содержит клеточные тела сенсорных нейронов, которые переносят информацию с периферии в спинной мозг.Эти нейроны являются псевдоуниполярными и содержат аксоноподобный отросток, который разветвляется, одна ветвь идет к периферии, а другая ветвь направляется к серому веществу спинного мозга. Волокна, направляясь к периферии, покидают ганглий через спинномозговой нерв, где они соединяются с двигательными волокнами. Волокна, ведущие к спинному мозгу, проходят через спинной корешок.

Motor Neuron

Моторный нейрон иннервирует одно или несколько мышечных волокон, чтобы контролировать сокращение мышц.Моторный нейрон в вентральном роге легко идентифицировать по его большому размеру, многоугольной форме и продолжению от тела клетки. Сравните размер ядрышка в двигательном нейроне с ядрами в окружающих опорных клетках.

Motor Neuron: тела Nissl

Краситель

Ниссля используется для маркировки грубого эндоплазматического ретикулума в нейронах. Темно-синие структуры называются тельцами Ниссля, но являются эквивалентом грубого эндоплазматического ретикулума. Обратите внимание, как тела Ниссля ограничены сомой и дендритами; они не проникают в аксон.

Связка периферических нервов

Этот слайд позволяет визуализировать различные слои соединительной ткани, составляющие нервный пучок. На самом низком уровне находятся отдельные миелиновые оболочки, покрывающие аксоны. Затем каждое из этих нервных волокон покрывается слоем эндоневрия. Несколько волокон окружены и связаны периневрием, который кажется намного толще. Наконец, весь ствол окружает внешняя оболочка эпиневрия. Вы увидите, что эта мышца имеет аналогичную организацию в следующей лаборатории.

Миелинизированный аксон EM

На этой электронной микрофотографии показано поперечное сечение миелинизированного нерва периферической нервной системы. Клетка Шванна оборачивается вокруг аксона, обволакивая его миелиновой оболочкой, которая действует как электрический изолятор.

немиелинизированные аксоны EM

Шванновские клетки и олигодендроциты также могут связываться с аксонами, но не оборачивать их миелиновыми оболочками. На этом ЭМ-изображении показана шванновская клетка, связанная с несколькими маленькими аксонами, но без миелинизации аксонов.

Узлы Ранвье

Каждая шванновская клетка миелинизирует около 100 мкм аксона.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *