Вікова фізіологія з основами шкільної гігієни

4.5. Анатомо-фізіологічні та вікові особливості окремих відділів нервової системи

Спинний мозок в ембріона починає свій розвиток раніше за головний. На ранніх стадіях розвитку плоду спинний мозок заповнює всю порожнину хребетного каналу. Потім хребетний стовп випереджає у зростанні спинний мозок і до моменту народження закінчується на рівні III поперечного хребця.

Будова спинного мозку. Спинний мозок (medulla spinalis) сегментарний відділ ЦНС, розміщений у хребетному каналі, що є центральним каналом, заповненим прозорою спинномозковою рідиною і розділеним передньою і задньою борознами на праву та ліву половини.

Довжина спинного мозку дорослої людини складає приблизно 40-45 см(у жінок – 41-42 см, у чоловіків – 43-45см), загальна його маса – 34-38 г.

Зі збільшенням маси спинного мозку змінюється і його довжина. У новонароджених довжина спинного мозку - 14-16 см, у 2 роки вона дорівнює20 см, до 10 років порівняно з довжиною новонародженого зростає майже вдвічі. У товщину спинний мозок зростає дуже повільно.

Швидше за інші зростають грудні сегменти спинного мозку. Маса спинного мозку у новонародженого складає близько5,5 г, у дітей 1-го року життя дорівнює10 г, до 3 років його маса перевищує13 гі до 7 років збільшується майже до19 г.

Незважаючи на те, що спинний мозок новонародженої дитини є найбільш зрілою частиною ЦНС, його розвиток остаточно закінчується до 20-ти років. За цій період його маса зростає у вісім разів.

Хребет складається з 33 – 34 хребців, різних за формою і розміром: 12 грудних, 5 поперекових (рухомих), 5 крижових (зрощених між собою) та 4-5 куприкових.

Упродовж перших трьох місяців внутрішньоутробного розвитку спинний мозок займає хребет уздовж його довжини. Надалі хребет зростає швидше, ніж спинний мозок, тому нижній кінець спинного мозку підіймається у хребетному каналі. Таким чином, у новонародженого нижній кінець спинного мозку розташовано на рівні ΙΙΙ поперекового хребця, а у дорослого – на рівні ΙΙ поперекового хребця. Під час розвитку спинний мозок не встигає за зростанням хребту і тому у дитини спинний мозок наповнює лише дві третини хребетного каналу.

Від спинного мозку відходять змішані спинномозкові нерви, які містять як чутливі так і рухові волокна. Ділянка спинного мозку з однією парою спинномозкових нервів називається сегментом, яких у спинному мозку 31-ин і від них відходять 31 пара спинномозкових нервів: 8 шийних, 12 грудних 5 поперекових, 5 крижових і 1 куприковий. Вони іннервують шию, тулуб, верхні та нижні кінцівки. Кожен нерв починається двома корінцями - переднім і заднім, які утворюють при виході з хребетного каналу один спинномозковий нерв, що йде на периферію.

Після народження дитини, по-перше, здійснюється мієлінізація спинномозкових нервів, по-друге, провідних шляхів спинного мозку. Мієлінізація його волокон закінчується до 3-х місяців, тоді як периферичних нервів продовжується до 3-х років і більше.

Через „сходження” (відносне скорочення) спинного мозку, у хребетному каналі корінці спинномозкових нервів подовжуються і приймають косе, а у нижніх відділах – вертикальне положення.

У місцях, де відходять нерви до нижніх і верхніх кінцівок, спинний мозок має шийне та поперекове потовщення, які починають формуватися у перші роки розвитку дитини. У процесі постнатального розвитку формування цих потовщень пов’язане з руховою активністю дитини, що вказує на важливе значення здійснення рухів як фактору розвитку та вдосконалення функцій нервової системи.

На поперечному розрізі спинного мозку видно, що центральний канал оточує сіра речовина, яка утворює парні виступи – роги: передні, задні та бокові, що розташовані між передніми і задніми в грудному і частково в поперековому відділах, у яких знаходяться нижні центри симпатичної нервової системи (рис. 11). Навколо сірої речовини розташовані пучки білої речовини, яка складається з нервових волокон, що утворюють задні, бічні і передні канатики – висхідні та низхідні провідні шляхи. Цими шляхами здійснюється зв’язок між різними частинами ЦНС і проходять імпульси у висхідних і низхідних напрямках.

Сіра речовина мозку - це скупчення тіл, або сом нервових клітин, безмієлінових аксонів та клітин глії. Біла речовина утворена багаточисленними відростками нейронів, вкритими мієліном – нервовими волокнами, які під час з’єднання утворюють нервові шляхи, а вони здійснюють двосторонні зв´язки між головним і спинним мозком.

У новонароджених центральний канал ширше, ніж у дорослого. Зменшення його просвіту здійснюється головним чином упродовж 1-2 років, а також і вбільш пізні вікові періоди, коли спостерігається збільшення маси сірої та білої речовини. Об’єм білої речовини спинного мозку зростає швидко, особливо за рахунок власних пучків сегментарного апарату, формування якого здійснюється раніше, ніж формування провідних шляхів, які утворюють надсегментарний апарат мозку.

Біла речовина розділяється рогами на три стовпи: задні, передні та бічні.

У сірій речовині передніх рогів знаходяться тіла рухових (відцентрових) нейронів, відростки яких утворюють передній корінець.

У задніх рогах розташовані клітини проміжних нейронів, які здійснюють зв’язок між доцентровими та відцентровим нейронами. Задній корінець утворюють волокна чутливих (доцентрових) клітин, тіла яких розташовані у спинномозкових (міжхребетних) вузлах.

Групами нейронів об’єднуються у латеральну проміжну речовину і утворюють бокові роги. Їх аксони, що виходять із спинного мозку у складі його передніх корінців, прямують до периферії, до ганглій вегетативної нервової системи. У бокових рогах розташовані центри симпатичної частини вегетативної нервової системи.

Через задні чутливі корінці збудження передається з периферії у спинний мозок. Через передні рухові корінці збудження передається від спинного мозку до м’язів та інших органів.

На поперечному розрізі спинного мозку дітей раннього віку спостерігається переважання передніх рогів над задніми. Зростання розмірів нервових клітин спинного мозку спостерігається у дітей шкільного віку.

Спинний мозок оточений трьома оболонками (рис. 11).

Схема поперечного розрізу спинного мозку

Рис. 11. Схема поперечного розрізу спинного мозку: 1 – передній корінець спинномозкового нерву; 2 – задній корінець спинномозкового нерву; 3 – спинномозкові нерви

Зовнішня тверда оболонка утворена щільною сполучною тканиною, яка в деяких місцях зростається з кістками хребту. Павутинна оболонка знаходиться під твердою і є тонкою, щільною пластинкою, бідною на нерви і судини. М´яка (судинна) оболонка лежить під павутинною і щільно прилягає до поверхні мозку, заходить у всі поглиблення його поверхні, утворена пухкою сполучною тканиною, що роль лімфи містить багато кровоносних судин. Між м´якою і павутинною оболонками утворюється підпавутинний простір, заповнений рідиною, яка виконує роль лімфи.

Функції спинного мозку. Спинний мозок виконує дві основні функції: рефлекторну і провідникову.

Рефлекторна функція спинного мозку полягає в тому, що на рівні спинного мозку відбувається складна координація рухових реакцій організму.

У спинному мозку розташовані центри всіх рухових мимовільних рефлексів (крім м´язів голови), центри вегетативної симпатичної і частково парасимпатичної (у куприковому відділі) нервової системи: судинорозширювальні, судинозвужувальні, потовидільні (бокові роги грудних сегментів); центри, що регулюють функції серця і бронхів (5-и верхніх грудних сегментів); сечовипускання та акт дефекації, ерекції статевого члену, сім’явиверження (куприкові сегменти).

Нервова імпульсація від рухових центрів спинного мозку забезпечує постійне, трохи повільне напруження всієї мускулатури, яка має назву м’язовий тонус.

У сірій речовині спинного мозку замикаються рефлекторні дуги багатьох рухових реакцій (рис. 12).

У перші дні життя дітей колінний рефлекс виникає легко, але виявляється він не у розгинанні гомілки, а у її згинанні, це пояснюється переважанням тонусу м’язів-згиначів над розгиначами. Після першого року життя у здорових дітей колінний рефлекс виникає завжди, але він менш виразний.

Крім рефлекторної функції, спинний мозок здійснює провідникову функцію – проводить нервові імпульси висхідними шляхами до головного мозку, низхідними шляхами – від головного мозку.

До основних висхідних шляхів відносяться:

1. Пучки Голля і Бурдаха, які проводять збудження від пропріорецепторів м’язів і сухожиль, частково від тактильних рецепторів шкіри і від вісцерорецепторів. 2. Боковий і передній спино-таламічні тракти (передньобоковий канатик), які проводять больову і температурну чутливість і частково тактильну.

Схеми  здійснення  рефлекторних функцій спинним мозком

Рис. 12. Схеми здійснення рефлекторних функцій спинним мозком:

А – загальний вигляд спинного мозку; Б – утворення провідних шляхів спинного мозку; В – рефлекторна дуга рухових реакцій; Г – здійснення колінного рефлексу

3. Волокна спино-мозочкових трактів Флексіга і Говерса, які розташовані у бокових стовпах спинного мозку і частково на волокнах пучків Голля і Бурдах, нервові імпульси від пропріорецепторів м’язів, сухожиль і суглобових зв’язок проходять до головного мозку.

До низхідних провідних шляхів належать: пірамідальний (кортикоспінальний) тракт, який проводить нервові імпульси від пірамідних клітин рухової зони кори великих півкуль, і проходить через піраміди довгастого мозку, нейрони яких відповідають за довільні (вольові) м’язові скорочення; екстрапірамідальні шляхи (екстрапірамідальна система координації рухової діяльності) об’єднують руброспінальний, ретикулоспінальний і вестибулоспінальний тракти, які регулюють тонус м’язів і координують рухи.

Головний мозок. Головний мозок (encephalon) розташований у порожнині мозкового відділу черепа, вкритий трьома оболонками: твердою, павутинною, і м´якою. Його маса у дорослої людини коливається від 1100 до 2000 г: у чоловіків в середньому складає1375 г і у жінок -1275 г.

Головний мозок новонародженої дитини відносно великий, його маса становить 340-430 г, що складає 12-13% від маси його тіла (у дорослої людини – 2,5%). У хлопчиків його маса в середньому дорівнює390 г, у дівчат – 355 г. Найбільш інтенсивний ріст мозку відбувається у перші три роки дитини. До кінця першого року життя маса головного мозку подвоюється, а до 3-4 років – потроюється. У 7 років маса головного мозку зростає до1250 г, у 13 років до1300 г. Максимального значення маса мозку набуває у 20-29 років. У наступні вікові періоди, аж до 60 років у чоловіків та до 55 років у жінок, маса мозку суттєво не змінюється, а після 55-60 років ві