Hrbtenjača: anatomija in fiziologija

Hrbtenjača je skupaj z možgani del centralnega živčnega sistema (CNS).

Vzdolž hrbtenjače je povezanih 31 hrbteničnih živcev. Sestavljen je iz jedra sive snovi, kjer se nahajajo nevronska telesa, ki je nato obdana z belo snovjo, kjer se nahajajo aksoni. Nenavadno je, da je porazdelitev sive in bele snovi v hrbtenjači nasprotna kot v možganih. Hrbtenjača je zaščitena z vretenci z vezmi, ki podpirajo možganske ovojnice, in tekočino

Funkcije hrbtenjače so raznolike. Ukvarja se s sprejemanjem in obdelavo (na površinski ravni) senzoričnih informacij ter pošiljanjem motoričnih informacij, ki se začnejo v možganih. Njegove funkcije so temeljne in življenjsko pomembne. Poškodba lahko povzroči resne posledice, kot je motorična paraliza ali paraliza izguba občutljivosti.

Anatomija hrbtenjače

Siva snov

Siva snov se za razliko od tistega, kar se dogaja v možganih, nahaja v notranjem delu hrbtenjače. To je kraj, kjer se nahajajo nevronska telesa in kjer se obdelujejo informacije. Sestavljen je iz več rogov (ventralno dorzalno stransko) in vmesnega področja.

• Zadnji rog: obravnava senzorične informacije.
• Vmesna cona: najdemo internevrone, ki povezujejo nevrone med seboj, so asociacijski nevroni.
• Stranski rog: najdemo ga samo na torakalni in ledveni ravni. Ukvarja se s homeostazo telesa z uravnavanjem avtonomnega živčnega sistema.
• Sprednja hupa:

Znotraj te sive snovi so različna jedra z različnimi funkcijami:

• I-IV: odgovoren za eksterocepcijske občutke. Beležijo občutke, ki jih prejmejo od zunanjih dražljajev, kot je svetloba.
• V-VI: odgovoren za proprioceptivne občutke. Zagotavljajo informacije o notranje ustvarjenih dražljajih.
• VIII: deluje kot posrednik med srednjimi možgani in možgani. Tam se nevroni iz srednjih možganov prenašajo v možgane in obratno.
• IX: glavno motorično področje, kjer i telesa Nevroni, ki prihajajo iz motoričnega korteksa, usmerjajo gibalne impulze.
• X: jedro, ki obdaja osrednji kanal in vsebuje nevroglijo ali podporne nevrone.

Siva snov hrbtenjače je mesto prehajanja motoričnih in občutljivih informacij mora hitro presoditi podatke pred kakršnim koli prihodom na cilj. To je uporabno, če je treba aktivirati reflekse v izrednih razmerah, kot je prejem zelo bolečega dražljaja.

Bela snov

V bistvu bianca v hrbtenjači so vlakna (aksoni), ki pošiljajo informacije navzgor in navzdol. Njegova glavna funkcija je pošiljanje informacij. Kako je siva snov razdeljena na različne dele, ki se v tem primeru imenujejo vrvice:

Zadnji stolpec:pošilja somatske informacije. Sprednji in stranski stolpec:so eferentne poti, ki pošiljajo informacije iz možganov v mišice. So del motoričnega sistema.

Znotraj bele snovi poteka več vzpenjajočih in padajočih poti. Lastnosti so poimenovane po dveh strukturah, med katerima tečejo informacije in vsaka od lastnosti pošilja drugačno informacijo.

• Gracil in klinopis: odgovoren za občutljivost
• Sprednji in zadnji spinocerebelarni: nezavedni gibi, ki prihajajo iz mišic, sklepov, kože in podkožja.
• Spinolival: čeprav je bil ta trakt lokaliziran, njegova natančna funkcija ni znana.
• Lateralni spinotalamus: boleči in toplotni občutki.
• Spino-tektal: informacije v zvezi s spino-vizualnimi refleksi.
• Sprednji spinotalamus: rahel dotik in pritisk.
• Sprednji in lateralni kortiko-spinalni:
• Strešna hrbtenica: sodeluje pri gibih za vizualne dražljaje.
• Vestibulospinalni: odgovoren za vzdrževanje ravnotežja.
• Olivospinalna: uravnava aktivnost in motorične nevrone
• Rubrospinale:

Bela snov hrbtenjače je odgovorna za prenos motoričnih in senzoričnih informacij v širokem razponu gibov in občutkov, saj komunicira z več področji.

Naraščajoče (senzorične) poti

Poti vzpona, kot pove ime ukvarjajo se s pošiljanjem informacij, zbranih iz zunanjih čutil (eksteroceptivnih informacij) ali notranjih dražljajev (proprioceptivnih) proti možganski skorji kjer bo potekala globlja obdelava. Večina ascendentnih poti deluje kot posrednik, razen vohalnih dražljajev, ki dosežejo vohalni bulbus neposredno.

So centripetalni ascendenti, ki izhajajo iz obrobja in posredujejo informacije višjim centrom. Nekatera živčna vlakna vežejo različne segmente hrbtenjače drugi pa se vzpenjajo iz medule v višje centre in tako povezujejo hrbtenjačo z možgani. Nosijo informacije, ki lahko ali pa tudi ne dosežejo zavesti.

V najpreprostejši obliki pot, ki se vzpenja do zavesti, sestavljajo trije nevroni. Številni nevroni, ki so prisotni v naraščajočih poteh, se odcepijo, drugi pa sodelujejo pri refleksni mišični aktivnosti.

• Nociceptivna pot, ki prenaša informacije o bolečini in temperaturi.

Padajoče (motorične) poti

Piramidalne poti so padajoče (motorične) živčne poti, ki potekajo skozi piramide. Odgovorni so za hitro, okretno in natančno prostovoljno gibanje. Pri pošiljanju informacij za izvedbo gibanja sodelujejo trije nevroni. Sledijo naslednjemu krogu:

• Nevron 1: Nevron, ki se nahaja v precentralnem in premotoričnem korteksu.
• Nevron 2: ne obstaja vedno na ulici. To je a internevron o internuncialni nevron.
• Nevron 3: nahaja se v sprednjem stožcu hrbtenjače.

Vse piramidne poti se končajo kontralateralno kar pomeni, da bo lezija v desni motorični skorji povzročila lezijo na levi strani telesa.

Ekstrapiramidna pot se ukvarja z nehotnimi gibi prihaja iz subkortikalne strukture, ki potuje v hrbtenjačo. Uravnava izvajanje nehotnih gibov (hoja, drža, mišični tonus, stopnja budnosti in instinktivno vedenje). Za razliko od piramidnega sistema ne izvira iz možganske skorje, temveč iz različnih subkortikalnih struktur.

Druga funkcija padajočih motoričnih poti je modulacija refleksnih vezij v hrbtenjači. Prilagodljivost hrbteničnih refleksov se lahko spremeni glede na vedenjski kontekst, saj je včasih treba spremeniti moč ali celo znak (podaljšanje proti upogibu) refleksa, da se gibanje prilagodi okoliščinam. Te spremenljivke nadzorujejo padajoče poti.

Refleksi hrbtenjače

Naredimo nekaj gibi nezavedni preden senzorična informacija dražljaja, ki povzroči gibanje, doseže možgane. To so refleksni gibi, kot so: umik roke z vira bolečine ali zapiranje oči, ko zaslišite glasen zvok; jih ne nadzorujemo.

Refleks je najpreprostejši krog živčnega sistema. Izvira iz receptorskih struktur, ki pretvorijo energijo dražljaja v električno spremembo v aferentnih perifernih živcih, ki prenašajo impulze do integracijskega centra, internevrona. Informacija se prenaša na eferentne motorične nevrone, tako da efektor (mišica) izvede refleksno gibanje.

Ti gibi nastanejo zaradi refleksnega loka. Soma nevrona se nahaja v posteriornem koreninskem gangliju, prehaja iz hrbtnega roga, kjer komunicira z internevronom, tj. asociativnim nevronom, ki integrira informacije in jih prenaša motoričnemu nevronu, ki je prisoten v ventralnem rogu, da izstopi skozi ventralno korenino in usmeri živčni impulz v mišico, tako da se skrči.