脊髄の構造と機能の簡単な生理学。 脊髄の反射活動

後側溝および前側溝の領域では、脊髄神経の前根および後根が脊髄から離れています。 後根には脊髄神経節を表す肥厚があります。 対応する溝の前根と後根は椎間孔の領域で互いに接続され、脊髄神経を形成します。

ベル・マジャンディの法則

脊髄の根元における神経線維の分布パターンは、 ベル・マジャンディの法則(スコットランドの解剖学者・生理学者 C. ベルとフランスの生理学者 F. マジャンディにちなんで命名): 感覚線維は後根の一部として脊髄に入り、運動線維は前根の一部として出ます。

脊髄部分

- 脊髄神経の 4 つの根、または同じレベルに位置する一対の脊髄神経に対応する脊髄のセクション (図 45)。

合計 31 ~ 33 のセグメントがあります: 頸椎 8、胸椎 12、腰椎 5、仙骨 5、尾骨 1 ~ 3。 各領域は体の特定の部分に関連付けられています。

皮膚分節- 1 つのセグメントによって神経支配されている皮膚の一部。

妙乙女- 1つのセグメントによって神経支配される横紋筋の一部。

スパノトーム- 1つのセグメントによって神経支配されている内臓の一部。

脊髄の断面を見ると、脊髄が灰白質と周囲の白質で構成されていることが肉眼でわかります。 灰白質は文字Hまたは蝶のような形をしており、神経細胞体(核)で構成されています。 脳の灰白質は、前角、側角、後角を形成します。

神経線維によって形成される白質。 経路の要素である神経線維は、前索、側索、後索を形成します。

脊髄のニューロン:- 挿入ニューロンや 介在ニューロン(97%) 3 ~ 4 個の上位セグメントと下位セグメントの介在ニューロンに情報を伝達します。

運動ニューロン(3%) – 前角の内在核の多極ニューロン。 アルファ運動ニューロンは横紋筋組織 (錘外筋線維) を神経支配し、ガンマ運動ニューロン (錘内筋線維) を神経支配します。

自律神経中枢のニューロン– 交感神経(脊髄側角の中間外側核 C VIII -L II - III)、副交感神経(脊髄側角の中間外側核 S II - IV)

脊髄の伝導系

  1. 上行路(外受容、固有受容、内受容の感受性)
  2. 下降経路(エフェクター、モーター)
  3. 独自の(固有脊髄)経路(連合線維および交連線維)

脊髄の伝導機能:

  1. 上昇中
    • 脊髄の後髄にある薄いゴール束と楔形のブルダッハ束(偽単極細胞の軸索によって形成され、意識的な固有受容感覚のインパルスを伝達する)
    • 側索の外側脊髄視床路(痛み、温度)および前索の腹側脊髄視床路(触覚感度) - 後角の自身の核の軸索)
    • 指圧なしのフレキシグの後部脊髄小脳路、胸部核細胞の軸索および前脊髄小脳内側中間核の細胞のガワーズ軸索、一部はその側に、一部は反対側にある(無意識の固有受容感覚)
    • 脊髄網様路(前索)
  2. 降順
  • 外側皮質脊髄 (錐体) 路 (緯度) – 錐体路全体の 70 ~ 80%) および前皮質脊髄 (錐体) 路 (前索)
  • モナコフ赤核脊髄路(側索)
  • 前庭脊髄路およびオリーブ脊髄路(側索)(伸筋の緊張の維持)
  • 細網脊髄路(トランス)(橋のRF - 伸筋の緊張を維持、延髄のRF - 屈筋)
  • 蓋脊髄路(翻訳) - 中脳の議論。 (突然の視覚、聴覚、嗅覚、触覚の刺激に反応する防御反射)
  • 内側縦束 - 中脳のカハール核とダークシェビッチ核の細胞の軸索 - 頭と目の組み合わせた回転を保証します

脊髄の強直機能:

睡眠中でも筋肉は完全に弛緩せず、緊張した状態が続いています。 リラックスして休息した状態で維持されるこの最小限の緊張は、 筋緊張。 筋緊張は反射的な性質を持っています。 安静時および収縮時の筋肉の収縮の程度は、固有受容器、つまり核が鎖状に配置された筋紡錘によって調節されます。

  1. 核嚢内に核を有する錘内筋線維。
  2. 求心性神経線維。
  3. 遠心性α神経線維
  4. 筋紡錘の結合組織被膜。

筋紡錘(筋受容体)は骨格筋と平行に位置しており、その端は錘外筋線維の束の結合組織膜に付着しています。 筋受容体はいくつかの横紋から構成されています 錘内筋線維、結合組織のカプセル(長さ4〜7 mm、厚さ15〜30μm)に囲まれています。 筋紡錘には 2 つの形態学的タイプがあります。核滑液包を持つものと核鎖を持つものです。

筋肉が弛緩する(伸びる)と、筋肉の受容体、つまりその中心部分も伸びます。 ここで、ナトリウムに対する膜の透過性が増加し、ナトリウムが細胞に入り、受容体電位が生成されます。 錘内筋線維には、 二重神経支配:

  1. から 中央部求心性線維が始まり、それに沿って興奮が脊髄に伝わり、そこでα運動ニューロンへのスイッチが起こり、筋肉の収縮が起こります。
  2. 周辺部品ガンマ運動ニューロンからの遠心性線維が適しています。 ガンマ運動ニューロンは、脳幹の運動中枢(網様体、中脳の赤核、橋の前庭核)から常に下行性(抑制性または興奮性)の影響を受けています。

脊髄の反射器機能は以下のことを行うことです。

すべての反射、その弧(全体的または部分的)は脊髄にあります。

脊髄反射は次の基準に従って分類されます: a) 受容器の位置による、b) 受容器の種類による、c) 反射弓の神経中枢の位置による、c) 脊髄反射の複雑さの程度による。神経中枢、d) エフェクターの種類による、e.) 位置受容体とエフェクターの関係による、c) 身体の状態による、g) 医療での使用による。

脊髄反射

反射弧の第 1 セクションと第 5 セクションによると、体細胞は次のように分けられます。

  1. 固有運動
  2. 内臓運動器
  3. カットノモーター

解剖学的領域によって次のように分類されます。

  1. 四肢反射

    • 屈曲(段階: 尺骨 C V - VI、アキレス S I - II - 足底固有運動 S I - II - 皮膚運動 - 保護、緊張 - 姿勢維持)

    • 伸筋(位相性 - 膝 L II - IV、強直性、伸張反射(筋緊張 - 姿勢維持))

    • 姿勢 - 固有運動(中枢神経系の上にある部分の義務的な参加を伴う頸椎の緊張)

    • リズミカル – 手足の屈曲と伸展を繰り返す(こする、ひっかく、踏み出す)

  2. 腹部反射 - 皮膚運動(上部 Th VIII ~ IX、中部 Th IX ~ X、下部 Th XI ~ XII)

  3. 骨盤臓器の反射(クリーマスター L I ~ II、アナル S II ~ V)

反射弧の第 1 セクションと第 5 セクションによる自律的なものは次のように分類されます。

  1. 固有内臓
  2. 内臓-内臓
  3. 皮膚内臓

脊髄の機能:

  1. 導体
  2. トニック
  3. 反射神経

網状形成。

RF は、頸髄と脳幹 (延髄、橋、中脳) の解剖学的および機能的に接続されたニューロンの複合体であり、そのニューロンは豊富な側副枝とシナプスによって特徴付けられます。 このため、網様体に入るすべての情報はその特異性を失い、神経インパルスの数が増加します。 したがって、網様体は中枢神経系の「エネルギーステーション」とも呼ばれます。

網様体形成には次の影響があります: a) 下降と上昇、b) 活性化と抑制、c) 相性と強壮。 また、体の生体同期システムの働きにも直接関係しています。

RF ニューロンには、長くてあまり分岐していない樹状突起と十分に分岐した軸索があり、多くの場合 T 字型の分岐を形成します。一方の分岐は上行で、もう一方の分岐は下降しています。

RF ニューロンの機能的特徴:

  1. 多感覚の収束: 異なる受容体からの複数の感覚経路から情報を受け取ります。
  2. RF ニューロンは、末梢インパルス (ポリシナプス経路) に対する応答の長い潜伏期間を持っています。
  3. 網様体のニューロンは、安静時に毎秒 5 ~ 10 インパルスの強直性活動を示します。
  4. 化学的刺激物(アドレナリン、二酸化炭素、バルビツール酸塩、アミナジン)に対する高い感受性

ロシア連邦の役割:

  1. 体性機能:CN核の運動ニューロン、脊髄の運動ニューロン、および筋受容体の活動への影響。
  2. 大脳皮質に対する興奮性および抑制性の上昇作用 (睡眠/覚醒サイクルの調節、多くの分析装置にとって非特異的経路を形成します)
  3. ロシア連邦は、心血管センター、呼吸器センター、嚥下センター、嚥下センター、咀嚼センターなどの重要なセンターの一部です。

脊椎ショック

脊髄ショックは、C III ~ IV 以下の脊髄の完全または部分的切断 (または損傷) の結果として発生する、脊髄中枢の機能の突然の変化に与えられた名前です。 この場合に生じる障害は、動物が発達の進化段階にあるほど、より重篤かつ持続的になります。 カエルのショックは長く続かず、ほんの数分しか続きません。 犬や猫は2~3日で回復し、いわゆる随意運動(条件付け運動反射)の回復は起こりません。 脊髄ショックの発症中に、1 と 2 の 2 つの段階が区別されます。

第1フェーズでは以下の症状を区別することができます:アトニー、麻酔、反射不全、随意運動の欠如、損傷部位の下の自律神経障害。

自律神経障害:ショックの場合、血管拡張が起こり、血圧の低下、熱生成の障害、熱伝達の増加、膀胱括約筋のけいれんによる尿閉が起こり、その結果直腸括約筋が弛緩します。直腸は糞便が入ると空になります。

ショックの第 1 段階は、神経系の上部にある部分から脊髄に来る興奮性の影響がない場合、運動ニューロンの受動的過分極の結果として発生します。

第2段階:麻酔が持続し、随意運動がなくなり、高血圧と反射亢進が発症します。 人間の自律神経反射は数か月後に回復しますが、自発的に膀胱を空にすることや自発的に排便することは、大脳皮質との接続が遮断されると回復しません。

フェーズ 2 は、脊髄の前角にある運動ニューロンの最初の部分的な脱分極と分節上装置からの抑制的影響の欠如によって発生します。

講義 19. 中枢神経系の特殊な生理学

脊髄は男性では約45cm、女性では約42cmの長さの神経索です。 それは分節構造 (31 ~ 33 個のセグメント) を持ち、その各セクションは体の特定のメタメリック セグメントに関連付けられています。 脊髄は解剖学的に、頸部、胸部、腰椎、仙骨、尾骨の 5 つのセクションに分かれています。

脊髄のニューロンの総数は 1,300 万近くあり、そのほとんど (97%) は介在ニューロンで、3% は遠心性ニューロンとして分類されます。

遠心性ニューロン 体性神経系に関連する脊髄は運動ニューロンです。 α運動ニューロンとγ運動ニューロンがあります。 α運動ニューロンは、軸索に沿った高速興奮(70~120 m/s、グループA α)を持つ骨格筋の錘外(作業)筋線維を神経支配します。

γ -運動ニューロンα運動ニューロン間に分散し、筋紡錘(筋受容体)の錘内筋線維を神経支配します。

それらの活動は、中枢神経系の上位部分からのメッセージによって制御されます。 どちらのタイプの運動ニューロンも、α-γ 結合メカニズムに関与しています。 その本質は、γ運動ニューロンの影響下で錘内線維の収縮活動が変化すると、筋肉受容体の活動が変化するということです。 筋肉受容体からのインパルスは、「自分の」筋肉のα-moto-ニューロンを活性化し、拮抗筋のα-moto-ニューロンを抑制します。

これらの反射において、求心性リンクの役割は特に重要です。 筋紡錘(筋受容体)は骨格筋と平行に位置し、その端は腱様のストリップを使用して錘外筋線維の束の結合組織膜に取り付けられています。 筋受容器は、結合組織被膜に囲まれたいくつかの横紋筋線維から構成されています。 1本の求心性線維の終端は、筋紡錘の中央部分の周りを数回巻き付けています。

腱受容体 (ゴルジ受容体) は結合組織の被膜に包まれており、腱と筋肉の接合部付近の骨格筋腱に局在しています。 受容体は、太い有髄求心性線維の無髄末端です(ゴルジ受容体のカプセルに近づくと、この線維はミエリン鞘を失い、いくつかの末端に分かれます)。 腱受容体は骨格筋に対して順番に取り付けられているため、腱が引っ張られると刺激が保証され、腱受容体は筋肉が収縮している(腱が緊張している)という情報を脳に送り、筋肉受容体は筋肉が緊張しているという情報を脳に送ります。筋肉が弛緩して伸びます。 腱受容体からのインパルスは、腱受容体中枢のニューロンを抑制し、拮抗筋中枢のニューロンを興奮させます(屈筋では、この興奮はそれほど顕著ではありません)。



このようにして、骨格筋の緊張と運動反応が調節されます。

求心性ニューロン 体性神経系の神経は脊髄感覚節に局在しています。 それらにはT字型の突起があり、その一端は末梢に向けられ、臓器内に受容体を形成し、もう一端は後根を通って脊髄に入り、灰白質の上部プレートとシナプスを形成します。脊髄。 介在ニューロン(介在ニューロン)のシステムは、分節レベルでの反射の閉鎖を確実にするか、または中枢神経系の分節上領域にインパルスを伝達します。

交感神経系のニューロン介在性でもあります。 脊髄の胸部、腰部、一部頸部の側角に位置し、バックグラウンドで活動しており、放電頻度は 3 ~ 5 パルス/秒です。 副交感神経ニューロン 自律神経系の神経細胞も介在性であり、仙骨脊髄に局在しており、バックグラウンドでも活動しています。

脊髄には、ほとんどの内臓と骨格筋の調節中枢が含まれています。

体性神経系の筋反射と腱反射、足踏み反射の要素、吸気筋と呼気筋の制御がここに集中しています。

自律神経系の交感神経部門の脊髄中枢は瞳孔反射を制御し、心臓、血管、腎臓、消化器系器官の活動を調節します。

脊髄は伝導機能を特徴としています。

それは下降パスと上昇パスを使用して実行されます。

求心性情報は後根を介して脊髄に入り、遠心性インパルスと身体のさまざまな器官および組織の機能の調節は前根を介して実行されます(ベル・マジャンディの法則)。

各根は多くの神​​経線維で構成されています。 たとえば、猫の後根には12,000本の神経線維が含まれており、前根には6,000本の神経線維が含まれています。

脊髄へのすべての求心性入力は、次の 3 つの受容体グループからの情報を伝えます。

1) 皮膚受容体 - 痛み、温度、接触、圧力、振動の受容体。

2)固有受容器 - 筋肉(筋紡錘)、腱(ゴルジ受容体)、骨膜および関節膜。

3)内臓の受容体 - 内臓または内部受容体。 反射神経。

脊髄の各部分には、神経系の高次構造への上行投射を引き起こすニューロンがあります。 ゴール、ブルダッハ、脊髄小脳、脊髄視床路の構造は、解剖学コースで十分にカバーされています。

人間の脊髄はどのように機能し、どこに位置し、どのように機能するのでしょうか? つまり、これは中枢神経系の主要な器官です。 その助けを借りて、周辺部からの信号が中央部に入力され、その逆も同様です。 その解剖学的構造は非常に複雑であり、多くの神経終末、物質、膜が存在します。 この体の特徴と役割をよりよく研究するには、私たちと一緒にいて記事を読むことをお勧めします。

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解剖学的特徴

脊柱管内にある白色のかなり厚い止血帯 - これは人間の脊髄です。 直径は約1〜1.5 cm、長さはほぼ0.5メートル(最大45 cm)に達します。 この臓器の重さは約38gです。

狭い脊柱管は重要な臓器の位置であるだけでなく、その保護でもあります。 器官の中心は灰色の物質で構成されています。 それは白い物質で覆われており、さらにその核を保護し、栄養を与える殻で覆われています。 これは脊髄の構造の一般的な計画です。

地形

脊髄の構造と機能は非常に複雑です。 脳神経外科医の学生はそれを詳しく学びます。 専門家は脊髄の発達を非常に注意深く検討しています。 一般の人々は、その地形がどのようなものであるか、そしてこの器官の主要な役割についての知識に興味を持っています。

したがって、この体が果たす本質と目的を説明するのは非常に簡単です。 後頭部の孔の領域にある頸髄は小脳に入ります。 脊髄は最初の 2 つの腰椎のレベルで終わります。 円錐脊髄は、腰部の一対の椎骨が位置する場所に位置します。 次はよく知られている「ターミナルスレッド」です。

しかし、この断片は萎縮していると考えられます。 それは「エンド」領域と呼ばれます。 「根」と呼ばれる神経終末が糸の全周に沿って分布しています。 終糸には、少量の神経系組織を含む物質が備わっています。 しかし、外側部分には同様の生地さえ装備されていません。

臓器の地形には、神経支配プロセスが出現する一対の肥厚(脊髄の頸部および腰部の肥厚)が含まれます。 束の外面と裏面は「中」と呼ばれるスリットで区切られています。 手前のものは深く、奥のものは滑らかです。

外部構造

脊髄の一般的な構造は、脊髄がいくつかの表面、つまり後部、前部、および 2 つの側面に分割されていることを示唆しています。 脊髄の側面にはかすかな溝があります。 それらは縦方向に位置しており、溝から神経が伸びています。 「根」とも呼ばれます。 腰部では、末端フィラメントとともに尾を形成し、これは一般に馬の尾と呼ばれます。 溝はこのコードの半分を次の構造に分割します。

  • フロント;
  • 横方向。
  • 後部(紐)。

脊髄の溝は脊柱管に沿って伸びています。 根は、遠心性ニューロンによって形成される前根と、求心性ニューロンによって作成される後根に分かれています。 彼らの体は結び目に収束します。 根が結合して神経を形成します。 したがって、止血帯のすべての側面には 30 以上の神経終末があり、まったく同じ数の対を形成しています。 これは脊髄の外部構造です。

解剖学的には、白と灰色の 2 種類の物質で構成されています。 1 つ目は神経タイプのプロセスで、灰色はその本体です。

白質

すべての脊髄は完全に脊髄の白質でできています。 それらは縦神経線維で構成されています。 これらの糸が集まり、独特の導体を形成します。 繊維はその機能的目的に基づいて、次の 3 種類に分類されます。

  • モーター;
  • 連想的;
  • センシティブ。

1つ目は短いバンドルで表され、すべての部分が単一のシステムに結合されます。 2 番目のものは昇順と呼ばれます。 彼らはセンターに信号を送ります。 他にも下山者がいる。 それらは中央構造からホーンの領域に信号を提供します。

灰白質

それは構造的に、均一なニューロンからなるグループ化された縦板に似ています。 神経体だけでなく、神経網、グリア細胞、毛細血管も含まれています。 背骨全体に沿って、左右の2つの柱状タイプを形成します。 それらは灰色の接着によって接続されています。

前角には最大のニューロンが含まれています。 それらは脊髄の運動核と抑制性ニューロンを形成します。 背景の角の灰白質の構造は同じではありません。 膨大な数のインターカラリー型ニューロンが含まれています。

脊髄の側角は、ANS の中心、瞳孔の拡張、消化器系の神経支配の基部、および人体の他の重要な器官を満たしています。 脊髄の灰白質の核には、脳神経外科医が「中枢」と呼ぶ管があります。 お酒がいっぱい入っています。 成人では、脳脊髄液で満たされている場所もあれば、過剰に成長している場所もあります。

貝殻

脊髄の解剖学では、脊髄の膜について説明します。

  • 血管が柔らかい。
  • 難しい;
  • 無血管またはクモ膜。

シェル 1 の特徴は次のとおりです。柔らかく、血管と神経が貫通しています。 それは無血管部分によって包まれています。 ここには「くも膜下」と呼ばれる空間があります。 システムの 1 つで生成された脳脊髄液がこの隙間に流れ込みます。 最後の殻は結合組織で構成されており、強度と柔軟性に優れています。 脊髄と脳の膜は同一であり、単一の構造を形成しています。

セグメント構造

脊髄の一部は、関連する神経とともに止血帯の一部です。 脊髄の 1 つの部分が他の部分から形態学的に分離されることはありません。 非常に機能的です。 各セグメントは特定の領域を神経支配します。 脊髄セグメントの指定は、脊髄の一部を指し、セグメント番号を含む英数字のインデックスで表されます。

脊髄は約 33 の部分で構成されています。 脊髄部分には前部と後部の 4 つの根があります。 脊柱は脊髄よりもかなり長いため、セグメントには椎骨と同じように番号が付けられていないことに注意してください。 どの神経も運動に敏感な根で構成されています。 それらはこの束から椎骨の間の開口部まで束になって出てきます。

後方にある神経終末は神経節を形成し、前方の神経終末と合流します。 この場合、混合神経が形成され、枝に分かれます。

  1. 髄膜枝は、脊髄膜と脊柱管壁の性質に従って神経支配します。
  2. 背側 - 対応する領域の皮膚と深部の筋肉組織。
  3. 結合組織枝は、止血帯と神経節の間の接続リンクです。
  4. 腹部枝は、四肢、体の側面、および体の腹部の組織の神経支配を担当します。

血液供給

止血帯には隣接する動脈を通じて血液が供給されます。 椎骨動脈の枝の融合により、前動脈が形成されます。 止血帯の前部のスリットに沿って配置されるように設計されています。 脊髄への血液供給は、そこにある動脈によっても提供されます。 止血帯の後ろにあります。

それらは首と動脈に接続しており、「後肋間動脈、腰部動脈、および外側仙骨動脈」と呼ばれます。 それらの間には吻合のネットワークがあり、そのため止血帯は文字通り動脈の枝に絡み付いています。 脊髄に血液を供給するには、動脈に加えて、血液の流出も行う静脈が必要です。

体の機能と役割

人間の脊髄には 2 つの主な機能があります。1 つは脳と体の接続を正常化することです。 それは反射的であり、意志の参加なしにはすべてを行動に移します。 2つ目は、インパルスを主脳に上昇的に伝導し、そこから送り返します。 脊髄の下行路または遠心路がこの活動に関与します。

脊髄の上行路は、次の路で表されます。

  • 脊髄視床性。
  • 脊髄小脳;
  • くさび形の細い梁。

錐体路、前庭脊髄路、蓋脊髄路、および赤核脊髄路は、特別な遠心性経路として分類されます。

反射機能は、姿勢を維持すること (位置反射) と、歩行などの動作を一貫して切り替える能力 (運動プログラム) を目的としています。 この機能は、反射防御メカニズム (熱い物体から手足を素早く遠ざける) も提供します。

脊髄の自律反射は、内臓のスムーズな機能を確保するための制御信号です。 筋筋反射は、筋肉の炎症に反応して筋肉の収縮活動を提供するように設計されています。

脊髄の解剖学と生理学は、その構造と機能の特徴を説明する知識分野全体です。 それは臓器がいかに重要であるか、そして脊髄と脳がどのように接続されているかを理解するのに役立ちます。 この説明のおかげで、人々は重要な器官について必要なアイデアを得ることができます。

ビデオ「人体解剖学と生理学」

このビデオから、臓器の生物学的構造について学びます。

トピック 4. 脊髄の生理学。

研究の目的と目的.

この講義の内容を学習することは、学生が脊髄のレベルで起こる生理学的プロセスに慣れることを目的としています。

Z あだちゃみ研究は次のとおりです。

脊髄の組織の形態機能的特徴を理解する。

脊髄の反射機能の研究;

脊髄損傷の影響についてよく知る。

講義ノート 4. 脊髄の生理学。

脊髄の形態機能的組織。

脊髄の機能。

手足の反射。

姿勢反射。

腹部反射

脊髄の機能不全。

脊髄の形態機能的組織。 脊髄は、中枢神経系の最も古い構造です。 その組織の特徴は、後根の形の入力、ニューロンの細胞塊(灰白質)、および前根の形の出力を持つセグメントの存在です。 人間の脊髄には 31 の部分があります: 頸部 8、胸部 12、腰椎 5、仙骨 5、尾骨 1。 脊髄のセグメント間には形態学的境界がないため、セグメントへの分割は機能的であり、脊髄の後根線維の分布ゾーンと前根の出口を形成する細胞のゾーンによって決定されます。 各体節は、その根を介して体の 3 つの体節 (31) を支配し、また体の 3 つの体節から情報を受け取ります。 重複の結果、体の各メタマーは 3 つのセグメントによって神経支配され、脊髄の 3 つのセグメントに信号を送信します。

人間の脊髄には、頸部と腰部の 2 つの肥厚部分があります。これらの部分には、上肢と下肢の発達により、脊髄の他の部分よりも多くのニューロンが含まれています。

脊髄の後根に沿って移動する線維は、これらの線維がどこでどのニューロンで終わるかによって決定される機能を実行します。 脊髄根の切断と刺激に関する実験では、後根は求心性で敏感であり、前根は遠心性で運動性であることが示されました。

脊髄への求心性入力は、脊髄の外側にある脊髄神経節の軸索と、自律神経系の交感神経および副交感神経部門の神経節の軸索によって組織されます。

求心性入力の最初のグループ (I)脊髄は、筋肉受容体、腱受容体、骨膜、および関節膜からの感覚線維によって形成されます。 この受容体のグループは、いわゆる 固有受容感覚。 固有受容線維は、太さと興奮速度に応じて 3 つのグループに分類されます (Ia、Ib、Ic)。 各グループのファイバーには、励起の発生に対する独自の閾値があります。 脊髄の求心性入力の第 2 グループ (II)皮膚の受容器から始まり、痛み、温度、触覚、圧力などを表現します。 皮膚の受容系. 3 番目のグループ (III) の求心性入力脊髄は内臓からの入力によって表されます。 これ 内臓受容系.

脊髄のニューロンが形成する 灰白質フロントに2つ、リアに2つが対称的に配置された形。 灰白質は脊髄の長さに沿って伸びる核に分布しており、断面は蝶の形をしています。

後角は主に感覚機能を実行し、上にある中枢、反対側の対称構造、または脊髄の前角に信号を伝達するニューロンを含んでいます。

前角には、筋肉に軸索を与えるニューロン (運動ニューロン) があります。

脊髄には、前述したものに加えて、側角もあります。 脊髄の最初の胸部部分から始まり、最初の腰部まで、自律神経系の副交感神経部門の交感神経および仙骨のニューロンは、灰白質の側角に位置しています。 。

人間の脊髄には約 1,300 万個のニューロンが含まれていますが、そのうち運動ニューロンはわずか 3%、介在ニューロンは 97% です。

機能的には、脊髄ニューロンは 4 つの主要なグループに分類できます。

1) 運動ニューロン、または運動ニューロン、 - 前角の細胞。その軸索は前根を形成します。

2) 介在ニューロン- 脊髄神経節から情報を受け取り、後角に位置するニューロン。 これらの求心性ニューロンは、痛み、温度、触覚、振動、固有受容刺激に反応し、その上にある中枢、反対側の対称構造、脊髄の前角にインパルスを伝達します。

3) 交感神経、副交感神経ニューロンは側角にあります。 自律神経系の交感神経部門のニューロンは、頸部および腰部の 2 つの部分の側角に位置し、副交感神経系のニューロンは仙骨部分の II ~ IV 部分に位置します。 これらのニューロンの軸索は、前根の一部として脊髄を離れ、交感神経鎖の神経節の細胞および内臓の神経節に向けられます。

4) 関連セル- 脊髄自体の装置のニューロン。セグメント内およびセグメント間の接続を確立します。 したがって、後角の基部には神経細胞が大量に蓄積しており、 中間核脊髄。 そのニューロンには短い軸索があり、主に前角に到達し、そこで運動ニューロンとのシナプス接触を形成します。 これらのニューロンの一部の軸索は 2 ~ 3 個の分節にわたって伸びていますが、脊髄を超えて伸びることはありません。

異なる種類の神経細胞が拡散して散在したり、核の形で集まったりしています。 脊髄のほとんどの核はいくつかの部分を占めているため、それらに関連する求心性線維と遠心性線維は、いくつかの根に沿って脊髄に出入りします。 最も重要な脊髄核は、運動ニューロンによって形成される前角の核です。

運動反応を引き起こす中枢神経系の下行経路はすべて、前角の運動ニューロンで終わります。 この点に関して、シェリントンは彼らにこう呼びかけた。 「共通の最終パス」。

運動ニューロンにはアルファ、ベータ、ガンマの 3 種類があります。. アルファ運動ニューロン体直径 25 ~ 75 μm の大きな多極細胞で表されます。 それらの軸索は運動筋を神経支配し、大きな力を発揮することができます。 ベータ運動ニューロン- これらは緊張筋を神経支配する小さなニューロンです。 ガンマ運動ニューロン(9)さらに小さい - 体の直径は15〜25ミクロンです。 それらは、アルファおよびベータ運動ニューロンの間で前角の運動核に局在しています。 ガンマ運動ニューロンは、筋肉受容体 (筋紡錘体 (32)) に運動神経支配を提供します。 運動ニューロンの軸索は、脊髄の前根 (運動核) の大部分を占めています。

脊髄の機能。 脊髄には、伝導と反射という 2 つの主な機能があります。 導体機能脊髄ニューロン同士、または中枢神経系の上に位置する部分との伝達を確実にします。 反射機能体のすべての運動反射、内臓の反射、泌尿生殖器系、体温調節などを理解することができます。 脊髄自体の反射活動は分節反射弧によって実行されます。

いくつかの重要な定義を紹介しましょう。 反射を引き起こす最小の刺激力は次のように呼ばれます。 しきい値(43) 特定の反射の(または閾値刺激)。 あらゆる反射神経には 受容野(52), つまり、その刺激が最も低い閾値で反射を引き起こす一連の受容体です。

動きを研究する場合、複雑な反射行為を比較的単純な反射に分割する必要があります。 同時に、自然条件では、別の反射は複雑な活動の要素としてのみ機能することを覚えておく必要があります。

脊髄反射は次のように分類されます。

まず、 受容体によって刺激され、その刺激が反射を引き起こす:

A) 固有受容(自分自身の)反射筋肉自体とそれに関連する構造から。 彼らは単純な反射弧を持っています。 固有受容器から生じる反射は、歩行という行為の形成と筋緊張の調節に関与しています。

b) 内臓受容性の反射は内臓の受容体から生じ、腹壁、胸部、背中の伸筋の筋肉の収縮として現れます。 内臓運動反射の出現は、内臓神経線維と体性神経線維が脊髄の同じ介在ニューロンに集中することと関連しています (25)。

V) 皮膚反射皮膚の受容体が環境信号によって刺激されると発生します。

第二に、 臓器別:

a) 四肢反射。

b) 腹部反射。

c)精巣反射。

d) 肛門反射。

簡単に観察できる最も単純な脊髄反射は次のとおりです。 屈曲そして 伸筋屈曲 (55) によって、特定の関節の角度が減少し、拡張すると角度が増加することを理解する必要があります。 屈曲反射は人間の動きに広く表れています。 これらの反射神経の特徴は、発達できる強さです。 同時に、すぐに疲れてしまいます。 伸筋反射は人間の動きにも広く表れています。 たとえば、垂直姿勢を維持するための反射神経が含まれます。 これらの反射は、屈曲反射とは異なり、疲労に対してはるかに耐性があります。 確かに、私たちは長時間歩いたり立ったりすることができますが、片手で重量物を持ち上げるなどの長時間の作業を行うには、私たちの身体能力ははるかに制限されています。

脊髄の反射活動の普遍的な原理は次のように呼ばれています。 共通の最終パス。実際、脊髄の求心性経路(後根)と遠心性経路(前根)の線維数の比率は約 5:1 です。 C.シェリントンは、この原理を比喩的に漏斗と比較しました。漏斗の広い部分は後根の求心性経路で構成され、狭い部分は脊髄の前根の遠心性経路で構成されています。 多くの場合、1 つの反射の最終パスの領域は、別の反射の最終パスの領域と重複します。 言い換えれば、さまざまな反射神経が最終的なパスを占有しようと競合する可能性があります。 これは次の例で説明できます。 危険から逃げている犬がノミに刺されたと想像してみましょう。 この例では、2 つの反射が共通の最終経路である後足の筋肉をめぐって競合します。1 つは引っ掻き反射、もう 1 つは歩行・走行反射です。 ある瞬間には、引っ掻き反射が優勢になり、犬は立ち止まって引っ掻き始めますが、その後、歩行-走行反射が再び優勢になり、犬は再び走り始めることがあります。

すでに示したように、反射活動を実行するとき、個々の反射は相互作用し、機能システムを形成します。 機能システムの最も重要な要素の 1 つは次のとおりです。 逆求心力、そのおかげで、神経中枢は反応がどのように行われるかを評価し、必要な調整を行うことができるようです。

四肢反射 .

筋肉の伸張反射。 伸張反射には、位相性 (速い) と強直性 (遅い) の 2 つのタイプがあります。 位相反射の例は次のとおりです。 膝反射、膝窩蓋の筋肉の腱に軽い衝撃があったときに発生します。 伸張反射は、伸ばされることに抵抗しているように見える筋肉の過剰な伸張を防ぎます。 この反射は、受容体の刺激に対する筋肉の反応として発生するため、しばしば次のように呼ばれます。 自分自身の筋肉反射。腱への機械的打撃によってわずか数ミリメートル筋肉が急速に伸ばされると、筋肉全体が収縮し、下肢が伸展します。

この反射経路は次のとおりです:

大腿四頭筋の筋肉受容体。

脊髄神経節;

後根。

第 3 腰部の後角。

同じセグメントの前角の運動ニューロン。

大腿四頭筋の線維。

伸筋の収縮と同時に屈筋が弛緩しなければ、この反射を実現することは不可能です。 したがって、伸筋反射中、屈筋の運動ニューロンはレンショー間質抑制細胞によって抑制されます (24) (相互抑制)。 位相反射は歩行の形成に関与しています。伸張反射はすべての筋肉の特徴ですが、伸筋ではよく発現され、容易に誘発されます。

位相性伸張反射には、アキレス腱への軽い打撃によって引き起こされるアキレス反射や、大腿四頭筋腱へのハンマー打撃によって引き起こされる肘反射も含まれ​​ます。

強直性反射筋肉が長時間伸びているときに起こりますが、その主な目的は姿勢を維持することです。 立位では、伸筋の緊張性収縮により重力の影響による下肢の屈曲が防止され、直立姿勢が確実に維持されます。 背中の筋肉の持続的な収縮により、人間の姿勢が保証されます。 骨格筋の持続性収縮は、位相性筋収縮の助けを借りて実行されるすべての運動行為の実行の背景です。 強直性伸張反射の例は、腓腹筋の内在性反射です。 これは、人の直立姿勢を維持するのに役立つ主要な筋肉の 1 つです。

反射反応はより複雑に組織されており、手足の筋肉の協調的な屈曲と伸展によって表現されます。 例としては、 さまざまな有害な影響を回避することを目的とした屈曲反射(図4.1) . 屈曲反射の受容野は非常に複雑で、さまざまな受容体形成と異なる速度の求心性経路が含まれています。 屈曲反射は、皮膚、筋肉、内臓の痛みの受容体が刺激されたときに発生します。 これらの刺激に関与する求心性線維は、グループ A の有髄線維からグループ C の無髄線維まで、広範囲の伝導速度を持っています。屈曲反射の発達につながるインパルスであるさまざまな求心性線維はすべて、以下の条件下で組み合わされます。名前 屈曲反射の求心性神経。

屈曲反射は、運動ニューロンに向かう途中にある多数のシナプススイッチだけでなく、多数の筋肉が関与し、その協調的な収縮が手足全体の動きを決定するという点でも固有の筋反射とは異なります。 屈筋を神経支配する運動ニューロンの興奮と同時に、伸筋の運動ニューロンの相互抑制が起こります。

下肢の受容体が十分に強い刺激を受けると、興奮の照射が起こり、上肢と胴体の筋肉が反応に関与します。 体の反対側の運動ニューロンが活性化されると、屈曲は観察されませんが、反対側の四肢の筋肉の伸展、つまり伸交交差反射が観察されます。

姿勢反射。 それらはさらに複雑です 姿勢反射– 身体またはその個々の部分の位置が変化したときに生じる筋緊張の再配分。 それらは大きな反射神経のグループを表します。 屈曲強壮姿勢反射カエルや哺乳類(ウサギ)では、手足を縮めた姿勢が特徴です。

ほとんどの哺乳類と人間にとって、体の位置を維持するための主な重要性は次のとおりです。曲がらないけど、 伸筋反射音。脊髄のレベルでは、それらは伸筋緊張の反射調節において特に重要な役割を果たします。 頸椎姿勢反射。 それらの受容体は首の筋肉にあります。 反射弧は多シナプス性であり、I ~ III 頸部セグメントのレベルで閉じます。 これらのセグメントからのインパルスは体幹と四肢の筋肉に伝達され、その緊張の再配分が引き起こされます。 これらの反射には 2 つのグループがあり、頭を傾けたときと回転したときに発生します。

頸部姿勢反射の最初のグループ動物にのみ存在し、頭を下に傾けたときに発生します(図 4.2.)。 同時に、前肢の屈筋の緊張と後肢の伸筋の緊張が増加し、その結果、前肢が曲がり、後肢が伸びます。 頭を上方(後方)に傾けると、反対の反応が起こります。伸筋の緊張が高まるため前肢が伸び、屈筋の緊張が高まるため後肢が曲がります。 これらの反射は、首の筋肉と頸椎を覆う筋膜の固有受容器から生じます。 自然な行動の条件下では、動物が頭の高さより上または下の餌に到達する可能性が高まります。

人間では上肢の姿勢反射が失われています。 下肢の反射は、屈曲や伸展ではなく、筋緊張の再配分によって表され、自然な姿勢が確実に保持されます。

頸部姿勢反射の 2 番目のグループ同じ受容体から発生しますが、頭を右または左に回転したときにのみ発生します (図 4.3)。 同時に、頭を回す側の両手足の伸筋の緊張が高まり、反対側の屈筋の緊張も高まります。 反射は姿勢を維持することを目的としていますが、頭を回転させた後の重心位置の変化により姿勢が崩れることがあります。 重心は頭の回転に向かって移動します。この側で、両手足の伸筋の緊張が高まります。 同様の反射が人間でも観察されます。

脊髄のレベルでも閉じます。 リズミカルな反射– 手足の屈曲と伸展を繰り返す。 例としては、スクラッチ反射やステップ反射などが挙げられます。 リズミカルな反射は、手足と胴体の筋肉の協調的な働き、手足の屈曲と伸展の正しい交互動作、および内転筋の強直性収縮によって特徴付けられ、皮膚表面に対して手足を特定の位置に固定します。

腹部反射 (上、中、下)腹部の皮膚に線状の炎症が現れます。 腹壁の筋肉の対応する領域の収縮で表されます。 これらは防御反射です。 上腹部反射を誘発するには、肋骨の真下にある下部肋骨に平行に刺激を与え、反射弧は脊髄の VIII-IX 胸部部分のレベルで閉じます。 中腹部反射はへそのレベル(水平方向)での刺激によって引き起こされ、反射の弧は胸部 IX-X 部分のレベルで閉じます。 下腹部反射を得るには、鼠径ひだ(その隣)に平行に刺激を与え、反射弧はXI-XII胸部部分のレベルで閉じます。

精巣反射(精巣反射) mを省略することです。 クレマスターは、大腿部の皮膚の上部内面の脳卒中刺激に反応して陰嚢を持ち上げますが(皮膚反射)、これも保護反射です。 その弧は、I-II腰部のレベルで閉じます。

肛門反射肛門付近の一連の刺激や皮膚の刺し傷に反応して直腸の外括約筋が収縮することで反射弧が発現し、IV-V 仙骨部分のレベルで反射弓が閉じます。

自律反射。 骨格筋の活性化で表現される体性反射のカテゴリーに属する上記の反射に加え、脊髄は多くの内臓反射の中心であり、内臓の反射制御において重要な役割を果たしています。 これらの反射は、灰白質の側角に位置する自律神経系のニューロンの参加によって行われます。 これらの神経細胞の軸索は、前根を通って脊髄から出て、交感神経または副交感神経の自律神経節の細胞で終わります。 次に、神経節ニューロンは、腸の平滑筋、血管、膀胱、腺細胞、心筋などのさまざまな内臓の細胞に軸索を送ります。 脊髄の自律反射は内臓の刺激に反応して行われ、これらの臓器の平滑筋の収縮で終わります。

脊髄の受容体野。 送信される情報の種類。 脊髄の主要な中心。 脊髄反射。 脊髄の単純および複雑な体性反射の反射弧。

「脳活動の無限に多様な外面的現れはすべて、筋肉の動きというたった 1 つの現象に帰着します。」

彼ら。 セチェノフ

人間の脊髄は中枢神経系の最も古く原始的な部分であり、最も高度に組織化された動物においてもその形態的および機能的分節を保持しています。 系統発生では、中枢神経系の総質量に比べて脊髄の比重が減少します。 原始的な脊椎動物の脊髄の比重がほぼ 50% である場合、人間の脊髄の比重は 2% です。 これは、大脳半球の漸進的な発達、機能の頭化および皮質化によって説明されます。 系統発生では、脊髄部分の数の安定化も観察されます。

脊髄の分節機能の信頼性は、末梢との多数の接続によって確保されています。 分節性神経支配の最初の特徴は、脊髄の各分節が 3 つの体節 (体節)、つまりそれ自体、上にある分節の半分と下にある分節の半分を神経支配していることです。 各メタマーは脊髄の 3 つの部分から神経支配を受けていることがわかりました。 これにより、脳とその根が損傷した場合でも脊髄がその機能を確実に果たせるようになります。 分節性神経支配の 2 番目の特徴は、ヒトの前根 (「シェリントン漏斗」) の運動線維の数と比較して、脊髄の後根の感覚線維が 5:1 の比率で過剰であることです。 末梢から入ってくる多種多様な情報に対して、身体は少数の実行構造を使用して対応します。

人間の求心性線維の総数は 100 万本に達し、受容体野からのインパルスを伝えます。

1 - 首、胴体、手足の皮膚。

2 - 首、体幹、四肢の筋肉。

3 - 内臓。

最も太いミエリン線維は筋肉と腱の受容体に由来します。 中程度の太さの繊維は、皮膚の触覚受容体、一部の筋肉受容体、および内臓の受容体に由来します。 細い有髄線維と無髄線維が痛みと温度の受容体から伸びています。

人間の遠心性線維の総数は約 20 万本で、中枢神経系から実行器官 (筋肉や腺) まで信号を運びます。 首、体幹、四肢の筋肉は運動情報を受け取り、内臓は自律神経の運動情報と分泌情報を受け取ります。

脊髄と末梢との間の接続は、上で説明した線維を含む根(後部および前部)を介して確保されています。 後根は機能的に敏感であり、中枢神経系に情報入力を提供します。 前根は運動機能を持ち、中枢神経系からの情報出力を提供します。

脊髄根の機能は、切断や刺激の方法によって解明されてきました。 ベルとマジャンディは、後根の片側切断では感度が失われるが、運動機能は維持されることを発見した。 前歯根の切断により、対応する側の四肢の麻痺が生じ、感度は完全に保たれます。

脊髄の運動ニューロンは、受容体野から来る求心性インパルスによって興奮します。 運動ニューロンの活動は、求心性情報の流れだけでなく、複雑な中枢内の関係にも依存します。 ここで重要な役割は、脊髄反射反応を修正する大脳皮質、皮質下核、網様体の下行性の影響によって演じられます。 また、介在ニューロンの多数の接触も非常に重要であり、その中で特別な役割を果たしているのがレンショー抑制細胞です。 抑制性シナプスを形成することにより、運動ニューロンの機能を制御し、過剰興奮を防ぎます。 筋肉の固有受容器から来る逆求心性インパルスの流れも、ニューロンの機能を妨げます。

脊髄の灰白質には、約 1,350 万個のニューロンが含まれています。 このうち、運動ニューロンはわずか 3% を占め、残りの 97% は介在ニューロンです。 脊髄ニューロンには次のものがあります。

1 - 大きなα運動ニューロン。

2 - 小さな G 運動ニューロン。

前者からは、太い高速伝導線維が骨格筋に到達し、運動動作を引き起こします。 後者からは、細い非速度線維が筋固有受容器 (ゴルジ紡錘) まで伸び、これらの動きの実行について脳に情報を与える筋受容器の感度を高めます。

単一の骨格筋を神経支配するα運動ニューロンのグループは、運動核と呼ばれます。

脊髄の介在ニューロンは、豊富なシナプス結合により、複雑な運動動作の制御を含む脊髄の統合的な活動を保証します。

脊髄の核は、機能的には脊髄反射の反射中枢です。

頸髄には横隔神経の中心、瞳孔収縮の中心があります。 頸部と胸部には、上肢、胸部、腹部、背中の筋肉の運動中枢があります。 腰部には下肢の筋肉の中心があります。 仙骨領域には、排尿、排便、性行為の中枢が含まれています。 胸部および腰部の側角には、発汗中枢と血管運動中枢があります。

個々の反射の反射弧は、脊髄の特定の部分を介して閉じられます。 特定の筋肉群、特定の機能の活動の障害を観察することにより、脊髄のどの部分またはセグメントが影響を受けているか損傷しているかを判断することができます。

脊髄反射は、脊髄と脳を分離した後、純粋な形で研究できます。 脊椎切断直後の実験動物は脊髄ショック状態に陥り、その状態はカエルの場合は数分間、イヌの場合は数時間、サルの場合は数週間、そして人間の場合は数か月続きます。 下等脊椎動物 (カエル) では、脊髄反射によって姿勢、動き、防御反応、性的反応、その他の反応が確実に保たれます。 高等脊椎動物では、脳の中枢とロシア連邦の参加がなければ、脊髄はこれらの機能を完全に実行することができません。 脊髄を損傷した猫や犬は、自分で立ったり歩いたりすることができません。 彼らは、興奮性の急激な低下と、切断部位の下にある中枢の機能の低下を経験します。 これは機能の頭蓋化、脊髄反射の脳中枢への従属化の代償である。 脊髄ショックから回復すると、骨格筋の反射、血圧の調節、排尿、排便、および多くの性的反射が徐々に回復します。 自発的な動き、感度、体温、呼吸は回復しません。それらの中心は脊髄の上にあり、切断されると孤立します。 脊椎動物は、機械的換気(人工換気)の条件下でのみ生存できます。

シェリントンは、脊椎動物の反射の特性を研究し、1906 年に反射活動のパターンを確立し、脊髄反射の主な種類を特定しました。

1 - 防御(防御)反射。

2 - 筋肉の伸張反射(筋緊張性)。

3 - 動きの調整のセグメント間の反射。

4 - 自律神経反射。

脊髄中枢の機能は脳に依存しているにもかかわらず、多くの脊髄反射は意識の制御にほとんど従属せずに自律的に発生します。 たとえば、医療診断に使用される腱反射は次のとおりです。

これらすべての反射には、単純な 2 つのニューロン (同名) 反射弧があります。

皮膚と筋肉の反射には、3 つのニューロン (異名) 反射弧があります。

結論: 脊髄には重要な機能的重要性があります。 伝導機能と反射機能を実行し、複雑な動き(人間の動き、作業活動)と自律機能を調整する上で神経系に必要なリンクです。

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