физиология

Спинной мозг

всеобщность

Спинной мозг вместе с мозгом составляет центральную нервную систему (ЦНС).

Чрезвычайно сложная структура, она имеет внутри две зоны, богатые нейронами, называемые серым веществом и белым веществом.

Вопреки тому, что происходит в мозге, в спинном мозге серое вещество окружено белым веществом.

Спинной мозг выполняет несколько функций. Фактически, он представляет нейроны с сенсорными свойствами и нейроны с моторными свойствами. Кроме того, из серого вещества образуются пары смешанных нервов, известных как спинномозговые нервы.

Существует 31 пара (или пара) спинномозговых нервов, например количество сегментов, которые идеально разделяют спинной мозг.

Чтобы защитить этот фундаментальный орган, существуют позвонки позвоночника и мозговые оболочки.

Центральная нервная система (ЦНС)

У позвоночных центральная нервная система ( ЦНС ) является наиболее важным компонентом всей нервной системы . Фактически, он имеет дело с анализом информации, поступающей из внутренней и внешней среды организма, и выработкой наиболее подходящих ответов (на вышеупомянутую информацию).

Для правильного выполнения всех своих функций он использует периферическую нервную систему ( SNP ): последняя передает в ЦНС все информативные данные, полученные внутри и снаружи организма, и распространяет всю обработку с происхождением по периферии. центральная нервная система.

Что такое спинной мозг?

Спинной мозг вместе с мозгом является одной из двух нервных структур, которые составляют центральную нервную систему (ЦНС).

На самом деле, помимо передачи нервных сигналов, исходящих из мозга, он также способен обрабатывать автономный моторный ответ, более известный как спинной рефлекс .

Как и головной мозг, в спинном мозге есть две области, богатые нейронами, которые называются серым веществом и белым веществом ; в противном случае, однако, в случае головного мозга, эти две области расположены совершенно противоположным образом: в спинном мозге серое вещество находится внутри, а белое вещество - снаружи.

НЕЙРОНЫ И НЕРВЫ: НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Прежде чем приступить к описанию спинного мозга, стоит рассмотреть, что такое нейроны и нервы.

Нейроны - это клетки нервной ткани. Их задача - генерировать, обмениваться и передавать все те (нервные) сигналы, которые обеспечивают движение мышц, сенсорные восприятия, рефлекторные реакции и так далее.

Как правило, один нейрон состоит из трех частей: тела (где находится ядро ​​клетки), дендритов (которые эквивалентны приемным антеннам) и аксонов (или расширений, которые действуют как диффузоры нервного сигнала).

Пучок аксонов образует нерв .

Нервы могут нести информацию тремя способами:

  • От СНС до периферии . Нервы с этим свойством называются эфферентными. Эфферентные нервы контролируют движение мышц, следовательно, двигательную сферу.
  • От периферии к ЦНС . Нервы с такой способностью называются афферентными. Афферентные нервы сигнализируют ЦНС о том, что они обнаружили на периферии, поэтому они играют чувствительную роль.
  • От СНС до периферии и наоборот . Нервы с этим двойным свойством определяются как смешанные. В то же время смешанные нервы покрывают моторные и сенсорные функции.

Примечание: нерв и нервное волокно - это не одно и то же. Для нервного волокна это означает аксон, покрытый оболочкой.

Набор нервных волокон может быть нервным .

Анатомия и физиология

Спинной мозг представляет собой нервную структуру цилиндрической формы, размещенную в канале позвоночного столба, и может быть идеально разделен на четыре области: шейный отдел, грудной отдел, поясничный отдел и крестцовый отдел .

В среднем 45 сантиметров в длину у мужчин и 43 сантиметра у женщин, он имеет переменный диаметр, варьирующийся от 13 миллиметров в шейном отделе и пояснично-крестцовом отделе (так называемые «отеки») до 6, 4 миллиметров в грудном отделе.

Начиная сверху вниз, спинной мозг начинается с области, называемой foramen magnum (или затылочного отверстия ), и заканчивается на уровне второго поясничного позвонка (хотя он имеет некоторые расширения, которые достигают крестцово-копчиковой области). В соответствии с тем, где он происходит - то есть в отверстии магно - он тесно связан с стволом мозга или, что лучше, с частью последнего, более известным как продолговатый мозг .

С точки зрения нервного состава, спинной мозг является очень сложным элементом. Вот почему серое вещество и белое вещество будут анализироваться отдельно, в их наиболее важных деталях. Здесь мы опишем только то, что выходит из поперечного сечения спинного мозга:

  • Серое вещество занимает центр секции и имеет вид бабочки или, если хотите, буквы «Н». Из сравнения нескольких поперечных сечений, выполненных в разных точках, становится очевидной, по крайней мере, пара вещей: форма и размер бабочки варьируются от региона к региону, а соотношение серого / белого вещества увеличивается по мере того, как оно переходит от шейного отдела к сакральная область.
  • Белое вещество находится на периферии, вокруг серого вещества.
  • Именно в центре находится очень маленький канал, заполненный так называемым ликвором (или спинномозговой или спинномозговой жидкостью ). Вкратце, функции ликвора заключаются в следующем: обеспечить защиту от возможных травм, питать центральную нервную систему (способствуя обменам между этим и кровью), регулировать внутричерепное и спинное давление и принимать ненужные продукты, как если бы это был способ их удаление.

разница между нейронами серого вещества и нейронами белого вещества

Читателям напоминают, что разница между серым и белым веществом заключается, главным образом, в типе нейронов, присутствующих в одном и другом: в сером веществе, в отличие от белого, содержатся только нейроны без миелина .

Миелин представляет собой беловатое изолирующее вещество, состоящее в основном из липидов и белков, которое усиливает проводимость нервного сигнала.

В центральной нервной системе и в периферической нервной системе производство миелина поручено нейронам, составляющим глию (или клетки глии ): именно олигодендроцитам, в случае ЦНС, и клеткам Шванна, в случае SNP.

Как и в случае с мозгом, нервные пары (ровно 31 пара) рождаются из спинного мозга, называемые спинными нервами . Эта тема также заслуживает изучения в одной из следующих глав.

Позвоночный столб и мозговые оболочки

Как уже упоминалось выше, спинной мозг проходит внутри канала позвоночника .

Поддерживая ось человеческого тела, позвоночный столб представляет собой костную структуру размером около 70 сантиметров, состоящую из 33-34 позвонков, сложенных друг на друге.

Его функция по отношению к спинному мозгу заключается в защите его от травматических повреждений, которые могут поставить под угрозу его хорошее здоровье.

Разделы позвоночника:

  • Шейный отдел: 7 позвонков
  • Спинной (или грудной): 12 позвонков
  • Поясничный отдел: 5 позвонков
  • Сакральный: 5 позвонков
  • Coccigea: 4/5 позвонков

Другими элементами с защитной функцией в отношении спинного мозга (и всей центральной нервной системы) являются мозговые оболочки .

В числе трех менинги на самом деле представляют собой мембраны, которые стоят между спинным мозгом и слизистой оболочкой позвонка (примечание: в случае головного мозга они находятся между этим и черепом).

Исходя из внешней части внутрь, названия менингов:

  • Твердая мама . Очень толстая мембрана, она не полностью прилипает к позвонкам, но отделена от них областью, богатой жировой тканью и венозными кровеносными сосудами, называемой пердуральным пространством (или эпидуральным пространством).
  • Арахноид Так называемый, потому что он состоит из паутины, похожей на паутину, он отделен самым внутренним звеном от пространства, известного как субарахноидальное пространство. В субарахноидальном пространстве находится спинномозговая жидкость (которая берется во время люмбальной пункции).
  • Благочестивая мама . Очень тонкая мембрана, содержит артериальные сосуды, которые снабжают спинной мозг и мозг.

СЕГМЕНТНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СПИННОГО ШНУРА

Помимо организации в регионах, спинной мозг также делится на 31 сегмент .

Исходя сверху вниз, есть 8 шейных сегментов (C1-C8), 12 грудных сегментов (T1-T12), 5 поясничных сегментов (L1-L5), 5 крестцовых сегментов (S1-S5) и копчиковый сегмент ( Co1).

Во избежание сомнений важно указать, что сегменты спинного мозга и отделы позвоночника приблизительно совпадают. Поэтому нет точного соответствия, но почти.

Когда мы говорим о спинномозговых нервах, мы увидим, что каждый сегмент соответствует паре спинномозговых нервов.

Серое вещество

В каждом крыле бабочки, которое образует серое вещество, можно выделить три области, населенные нейронами:

  1. спинной рог
  2. боковой рог
  3. вентральный рог

Если мы наблюдаем костный мозг сверху вниз (продольный разрез), эти три области образуют элементы, которые называются термином столбцы .

В трех упомянутых рогах (всего 6, если мы рассмотрим оба крыла) происходят клеточные тела различных типов нейронов - включая мотонейроны, интернейроны и нейроглиальные клетки - и значительное количество демиелинизированных аксонов (то есть аксонов, не содержащих миелин). ).

Все эти нейроны объединяются в две большие группы клеток; группы, которые эксперты назвали терминами ядер и пластин . Существуют разные типы ядер, каждое со своей специфической функцией и 10 пластин, также со своей конкретной задачей. Как сложность предмета, ядра и пластины не будут рассматриваться дальше.

  • Задние или дорсальные рога (NB: задняя часть спинного мозга смотрит в сторону нашей спины) содержат чувствительные нервные волокна, которые обрабатывают информацию, поступающую с периферии (проприоцептивная чувствительность, экзоцептивная чувствительность и т. Д.).
  • В боковых рогах они содержат нейроны, которые контролируют органы малого таза и висцеральные органы. Боковые рога присутствуют только в тракте костного мозга от восьмого шейного сегмента (C8) до второго поясничного сегмента (L2).
  • Наконец, передние или вентральные рога (NB: живот спинного мозга смотрит в сторону нашего живота) являются ядрами мотонейронов, которые являются нейронами, которые иннервируют скелетную мускулатуру.

Наконец, чтобы завершить анатомо-функциональную картину серого вещества, присутствуют два вздутия, результат концентрации нервных клеток, один на уровне шейных сегментов, а другой на уровне пояснично-крестцовых сегментов.

Отек шейки матки (или intumescentia cervicalis ) содержит нейроны, которые иннервируют верхние конечности тела; он расположен приблизительно на высоте нервов плечевого сплетения, точно между IV шейным сегментом (C4) и грудным сегментом I (T1).

Пояснично-крестцовый отек (или intumescentia lumbalis ), с другой стороны, содержит нейроны, иннервированные в нижних конечностях; это обнаруживается приблизительно в нервах пояснично-крестцового сплетения, между II поясничным сегментом (L2) и III крестцовым сегментом (S3).

Белое вещество

В белом веществе вокруг крыла центральной бабочки можно выделить три симметричные области (следовательно, 6 с учетом обоих крыльев); эти области, наблюдаемые вдоль их продольной оси, образуют так называемые шнуры . В спинном положении находится задний шнур (или дорсальная нота); в промежуточном положении имеет место боковой шнур ; наконец, в вентральном положении располагается передний шнур (или вентральная нота).

Внутри различных шнуров есть три разных типа нервов:

  • Так называемые восходящие узлы или признаки .

    Эти нервные элементы несут сенсорную информацию от периферии к центральной нервной системе, точно к ядрам ствола мозга, мозжечка и дорсальной части таламуса.

    В спинных связках мы находим пучки (или пучки), известные как грациле и кунео; в боковых связках имеют место неоспинаталамические и спиноцеребеллярные особенности (различающиеся спереди и сзади); наконец, в брюшных связках они содержат палеоспиноталамические пучки, спинооливарные пучки, спиноретикулярные пути и спиноктектальные особенности.

  • Так называемые связки или нисходящие черты .

    Эти нервные элементы передают двигательную информацию, возникающую в ЦНС (именно в коре головного мозга и в ядрах ствола мозга).

    К наиболее важным восходящим пучкам относятся кортикоспинальный пучок, руброспинальный пучок, медиальный и латеральный вестибулоспинальный пучок, медиальный и латеральный ретикулоспинальный пучок и тектоспинальный пучок.

  • Нервные волокна отвечают за координацию сгибательных рефлексов .

    Мы говорим о сгибательном рефлексе, когда после болезненного раздражения часть тела отходит.

    Классическим примером рефлекса сгибателя является тот, который возникает, когда вы ставите ногу на гвоздь или поднимаете горящий уголь: ответ состоит, соответственно, в снятии пораженной конечности и открытии руки, чтобы оставить горячий предмет.

Функция главных восходящих балок (или секций)

Шнур белого веществаУлица (или пакет)функция
Спинной мозгGracile и CuneatoОни имеют дело с сознательной проприоцептивной чувствительностью и тактильным восприятием, передавая информацию, касающуюся ощущения давления, вибрации, положения и движения.
Боковой шнурНеоспиноталамический (или латеральный спиноталамический) путьОн в основном несет тепловую информацию (относительно температуры) и информацию о боли (или ноцицептивности).

Передние и задние спиноцеребеллярные трактыОни несут информацию о неосознанной проприоцептивной чувствительности и некоторых аспектах чувствительности кожи.
Брюшной шнурПалеоспиноталамический путьОн несет тактильную информацию о температуре и боли в ядрах ствола мозга и промежуточного мозга.
Спино-оливар пучокОн занимается транспортировкой проприоцептивной и тактильной информации.
Спинно-ретикулярный лучОн касается передачи глубокой тактильной информации о боли.
Улица спино-текталеОн в основном несет термическую, ноцицептивную и зудящую и щекотную информацию.

Функция главных нисходящих балок (или секций)

Улица (или пакет)функцияШнур белого вещества
Кортикоспинальный пучокЭто касается точных добровольных движений. Боковой шнур
Руброспинальный пучокИмеет функции, аналогичные кортикоспинальному пучку.
Медиальный вестибулоспинальный пучокОн оказывает ингибирующее действие на осевые мышцы шеи и мышцы верхней части спины. Передний шнур
Боковой вестибулоспинальный пучокОн является возбуждающим и тормозящим, соответственно, для мышц-разгибателей и для мышц-сгибателей шеи, спины и конечностей.
Медиальный ретикулоспинальный пучокОбладает возбуждающей силой в мышцах туловища и конечностей.Передний шнур и боковой шнур
Боковой ретикулоспинальный пучокВозбуждает мышцы туловища и тормозит мышцы шеи.Боковой шнур
Tectospinal пучокОн в основном координирует движение мышц шеи.Передний шнур

Спинные нервы

Как и ожидалось, каждый сегмент спинного мозга соответствует паре спинномозговых нервов .

Спинные нервы - это смешанные нервы, поэтому они выполняют как моторные, так и сенсорные функции.

Нервные клетки, из которых состоят спинномозговые нервы, так или иначе связаны с серым веществом . Чтобы быть точным, моторный компонент спинномозговых нервов связан с вентральным рогом, в то время как чувствительный компонент происходит от дорсального рога.

Точки появления нервных волокон, поступающих из вентрального рога и из дорсального рога, называются соответственно вентральными корнями и дорсальными корнями .

Следовательно, как видно из рисунка ниже, в самом первом разделе каждый спинномозговой нерв разделен на две ветви : ветвь, которая охватывает аксоны, иннервирующие скелетные и висцеральные мышцы, и ветвь, которая включает в себя аксоны. чувствительных нервных клеток (NB: висцеральные клетки присутствуют только в секции спинного мозга между сегментами C8 и L2).

Важно отметить, что между двумя корнями имеется заметная разница: в отличие от вентрального корня, у дорсального корня есть небольшая выпуклость, называемая ганглием, внутри которой содержатся все тела чувствительных нейронов образовавшегося спинного нерва.

Вентральный корень не имеет этой особенности, так как тела моторных нейронов находятся внутри серого вещества.

Каждая пара спинномозговых нервов обязана своим именем соответствующему сегменту спинного мозга . Таким образом, шейные спинномозговые нервы обозначены буквой С и цифрами от 1 до 8, в зависимости от сегмента членства; грудные спинномозговые нервы с буквой Т и цифрами от 1 до 12; поясничные позвоночные нервы с буквой L и цифрами от 1 до 5; крестцовые нервы позвоночника с буквой S и цифрами от 1 до 5; наконец, копчиковая пара с инициалами Co и номером 1.

На этом этапе читателям следует напомнить, что название сегментов спинного мозга тесно связано с позвонками, из которых выходят спинномозговые нервы, а не с позвонками, расположенными поблизости. Чтобы лучше понять эту концепцию, полезно привести несколько примеров: поясничные спинномозговые нервы берут начало на уровне грудных позвонков T11 и T12 (здесь находится крестцовый сегмент продолговатого мозга), но выходят из позвоночника только на уровне поясницы; аналогичным образом крестцовые нервы позвоночника возникают у первого поясничного позвонка, но выходят из колонки только начиная с крестцовой части.

  • Сенсорные нервные клетки спинного мозга передают в спинной мозг информацию о тактильном восприятии, проприоцептивной чувствительности, температуре кожи и боли. Попав в спинной мозг, эта информация отправляется в мозг и здесь обрабатывается.

    На поверхности тела сигналы, которые должны быть переданы сначала в мозг, а затем в мозг, являются дерматомерами. Дерматомеры - это участки кожи, иннервируемые нервными волокнами определенного спинного нерва. На самом деле, если разрезать данный спинномозговой нерв, сенсорная способность области кожи, которую он контролирует, теряется.

    Это конкретное свойство полезно в области диагностики, поскольку потеря чувствительности определенного дерматома указывает на проблему с данным спинномозговым нервом.

  • Двигательные нервные клетки спинного мозга достигают и стимулируют скелетные мышцы.

    В целом, шейные спинномозговые нервы иннервируют мышцы шеи, плеч, рук, рук и диафрагмы; грудные нервы позвоночника иннервируют мышцы туловища и межреберные мышцы для дыхания; поясничные позвоночные нервы иннервируют мышцы бедер, ног и ступней; наконец, крестцовые нервы позвоночника иннервируют анальный и уретральный сфинктеры.

    В таблице подробно показаны различные действия спинномозговых двигательных нервов.

Моторные функции спинномозговых нервов.

Спинные нервы (или сегменты)Моторные функции
С1-С6Иннервация мышц-сгибателей шеи.
С1-Т1Иннервация разгибателей мышц шеи.
С3, С4, С5Они укрепляют мышцы диафрагмы.
С5, С6Они позволяют движение плеч, поднятие рук (дельтовидная мышца) и сгибание локтей (бицепс); С6, в частности, позволяет вращение в направлении наружу плеч.
С6, С7Разрешить разгибание локтей и запястий (трицепс и разгибатели запястья); они также допускают пронацию запястий.
С7, Т1Они позволяют сгибать запястья и иннервируют маленькие мышцы рук.
Т1-Т6Иннервация межреберных мышц для дыхания и мышц туловища.
T7-L1Иннервация мышц брюшного пресса.
L1-L4Позвольте бедрам согнуться.
L2, L3, L4Они позволяют отведение бедер и разгибание ног до колен.
L4, L5, S1Они позволяют отводить бедра, сгибать ноги до колен, сгибать стопу (или «тянуть» ступню к себе) и разгибать пальцы ног.
L5, S1, S2Они позволяют разгибать ноги, начиная с бедер, подошвенное сгибание ног и сгибание пальцев ног.

Спинальные рефлексы

Спинные рефлексы - это очень специфические реакции спинного мозга, которые делают последний органом независимым от мозга.

Их генерация является результатом прямой связи между некоторыми афферентными (следовательно, чувствительными) и некоторыми эфферентными (и, следовательно, моторными) путями .

Когда кожные рецепторы одного из этих афферентных путей фиксируют определенный сигнал изменения, они сообщают его ассоциированным сенсорным нейронам; Сенсорные нейроны несут информацию, собранную на периферии, в спинной мозг, где они находятся в прямом контакте с определенными моторными нейронами или моторными нервными клетками. Передача информации от сенсорных нейронов к двигательным нейронам (иннервирующим специфические мышцы) вызывает специальное движение, основанное на том, что воспринимается рецепторами кожи.

Проще говоря, на коже есть рецепторы, связанные с определенными чувствительными нервными волокнами, которые, когда они достигают уровня спинного мозга, напрямую связаны с определенными двигательными нервными волокнами. Прохождение информации между этими нервными путями вызывает быстрый и адекватный ответ на то, что чувствовали рецепторы кожи.

Фигура может оказать большую помощь в понимании того, что происходит во время спинального рефлекса.

Согласно классификации Шеррингтона (1906), существуют различные типы спинальных рефлексов:

  • Проприоцептивные спинальные рефлексы, начиная с кожных рецепторов, присутствуют на уровне мышц, суставов и вестибулярного аппарата.
  • Экстероцептивные спинальные рефлексы, происходящие от кожных рецепторов относительно тактильной чувствительности.
  • Ноцицептивные спинальные рефлексы, начиная с кожных рецепторов, связанных с болью (например, рефлексы сгибателей).
  • Экстероцептивные спинальные рефлексы, начиная с рецепторов, присутствующих на висцеральном уровне.
  • Спинальные рефлексы телекоммуникации, исходящие от зрительных, акустических и обонятельных телеконекторов (примечание: телекектор - это особый рецептор, который активируется энергетическими сигналами, исходящими на расстоянии от тела).

Разбрызгивание крови

Как и любой орган человеческого тела, спинной мозг также должен получать кровь, чтобы выжить, поэтому он васкуляризирован .

Система артериальных и венозных кровеносных сосудов очень сложна; по этой причине будут изложены только основные моменты:

  • Исходя из нисходящей аорты и позвоночных артерий, артериальными сосудами, снабжающими спинной мозг, являются: передняя спинная артерия (которая питает передние 2/3 спинного мозга), две задние спинные артерии (которые питают около 1 / 3 заднего спинного мозга) и, наконец, артериальные анастомозы, составляющие так называемую вазокорону спинного мозга (которые питают оставшуюся часть костного мозга).

    NB: анастомоз - это слияние кровеносных сосудов.

  • Отток крови с низким содержанием кислорода ( венозный отток) происходит через венозную систему, которая сначала включает в себя переднюю спинномозговую вену, задние спинномозговые вены, передние корешковые вены и задние корешковые вены, а затем так называемое сплетение внутренний позвоночный венозный и так называемый наружный позвоночный венозное сплетение .

    Отсюда, следовательно, кровь, которая питает спинной мозг, проходит в позвоночные, межреберные, поясничные и боковые крестцовые вены.