Каждая пара спинномозговых нервов соответствует одному сегменту позвоночника. Позвонков всего 33: семь в шее, двенадцать в груди, пять в пояснице, пять в крестце и четыре в копчике. Спинномозговые нервы, в состав которых входят и двигательные, и чувствительные нервы, переносят сигналы туда-сюда между мозгом и остальным организмом. Два важных исключения – трапециевидная и грудино-ключично-сосцевидная мышцы на шее и плечах, которые получают иннервацию от одиннадцатого черепного нерва; значение этого мы подробно рассмотрим в других местах книги, в том числе в главе 5.
К любой мышце всегда подходит больше одного ответвления одного спинномозгового нерва. Это гарантирует, что в случае повреждения одного спинномозгового нерва мышца все равно будет работать (пусть и не так эффективно), пользуясь сигналами от других доступных нервов.
Каждый спинномозговой нерв, в свою очередь, управляет несколькими мышцами. Часто эти мышцы являются частью одной цепи движения, например, мышцы плеча, предплечья, запястья и пальцев работают сообща, управляя движением руки и ладони.
Двигательные сигнальные пути нерва дают мышце сигнал сокращаться. Спинномозговые чувствительные нервы собирают различную информацию из организма и отправляют ее обратно в мозг: они переносят ощущение боли, сообщают о расположении частей тела относительно друг друга, движении, напряжении мышц или фасций, а также о чувстве прикосновения к телу, не считая лица (оно иннервируется черепными нервами).
Ответвления спинномозговых и черепных нервов по традиции делят на двигательные и чувствительные, но это слишком упрощенная классификация. Если внимательнее присмотреться к отдельным «двигательным нервам», то мы увидим, что некоторые их волокна – двигательные, но вместе с тем у них есть и чувствительные волокна, которые сообщают мозгу о степени натяжения мышцы. Теперь мы знаем, что большинство волокон в «двигательных нервах» на самом деле являются чувствительными.
Сочетание чувствительных и двигательных нервных волокон создает петлю обратной связи: мы используем двигательные волокна, чтобы напрячь мышцу, а чувствительные волокна одновременно отправляют информацию о меняющемся напряжении мышцы обратно в мозг. Это позволяет нам откалибровать напряжение мышцы – это куда более эффективный подход, чем в том случае, если бы мышца могла либо полностью напрягаться, либо быть полностью расслабленной. А именно так и было бы в случае, если бы у нас не было сенсорной обратной связи.
В нормальных условиях спинномозговые нервы обеспечивают легкое, хорошо координированное, грациозное движение, а мышцы работают, используя минимально необходимое количество энергии для желаемого движения. Однако если тело находится в стрессовом состоянии и все мышцы напряжены сильнее, чем необходимо, эта естественная координация часто теряется, и движения становятся некоординированными, неуклюжими или слабыми.
Ответвления спинномозговых нервов направляются к конкретным телесным структурам: коже (дерматомы), мышцам (миотомы), внутренним органам (висцеротомы), связкам, фасциям и соединительной ткани (фасциотомы). Такого, чтобы одну мышцу иннервировал только один спинномозговой нерв, обычно нет: существует определенное пересечение, ответвления нескольких спинномозговых нервов иннервируют одну и ту же мышцу. Получается система с избыточным резервированием: если одна часть нерва повреждена, другие части все равно могут сокращать ту же мышцу, и она по-прежнему работает, пусть и менее эффективно.
Некоторые спинномозговые нервы соединены с внутренними органами. Например, нервы из грудных позвонков T1 и T4 идут к сердцу, из T5 и T8 – к легким, из T9 – к желудку, а из T10 – к почкам. Другие нервы обслуживают другие структуры, в том числе мочевой пузырь, гениталии и кишечник.
После выхода из позвоночника нервные волокна некоторых грудных и поясничных спинномозговых нервов (от T1 до L2) уходят на небольшое расстояние вбок. Одни волокна остаются на своем месте, другие же соединяются с волокнами из позвонков, расположенных выше и ниже, и формируют часть симпатического ствола. Симпатический ствол идет вдоль позвоночника между позвонками T1 и L2, соединяясь со спинномозговыми нервами. Большинство симпатических нервов, которые идут ко внутренним органам и голове, сопровождаются артериями.