Visión general de la Médula Espinal

El sistema nervioso es fundamental para muchos de nuestros bucles de retroalimentación homeostática. En la mayoría de estos bucles, las estructuras del sistema nervioso constituyen más de un componente y realizan más de una función en estos bucles. Por ejemplo, las terminaciones nerviosas especializadas a menudo actúan como sensores (receptores), la información se transporta a lo largo de los nervios y/o tramos de la médula espinal, la integración ocurre dentro del SNC, y los tramos de la médula espinal y los nervios llevan la información de respuesta de vuelta a los efectores. La médula espinal es una estructura del sistema nervioso dedicada a transmitir información desde la periferia al cerebro y hacia atrás, así como a llevar a cabo ciertos niveles de integración, como los que se encuentran en muchos reflejos. La estructura de la médula espinal le ayuda a llevar a cabo estas funciones de transmisión e integración.

La médula espinal es una estructura del sistema nervioso central que se extiende inferiormente desde el tronco encefálico hasta la parte inferior de la espalda. A lo largo de su longitud, está encerrado dentro de la columna vertebral, con la cuerda que pasa a través del foramen vertebral de las vértebras. En un adulto, la médula espinal termina en un punto llamado cono medular, aproximadamente al nivel de las primeras vértebras lumbares (L1). Debajo del cono medular, el canal vertebral contiene un haz de raíces nerviosas llamadas cola de caballo.

médula Espinal.

Esta figura muestra otras características importantes de la médula espinal, muchas de ellas relacionadas con la función de transmisión de información de la médula espinal. Comenzando entre la base del cráneo y las primeras vértebras cervicales, y continuando hacia la región sacra de la columna vertebral, un par de nervios espinales se extienden desde la médula espinal (aunque la información se transmite en ambas direcciones en neuronas sensoriales y motoras dentro de estos nervios mixtos). Todos excepto el primer nervio espinal (C1) pasan a través del foramen intervertebral de la médula espinal, mientras que el nervio espinal C1 pasa entre el hueso occipital y las vértebras C1. En total, hay 31 pares de nervios espinales que transportan información hacia y desde la médula espinal y la periferia del cuerpo. Tenga en cuenta que no todos los nervios espinales surgen de la médula a la altura de las vértebras entre las que pasan. Esto es más obvio cuando se consideran los nervios espinales que surgen en las regiones lumbares y sacras inferiores. Las raíces nerviosas de estos nervios surgen de la médula espinal en o cerca del cono medular, que como recordará está cerca de las vértebras L1. Estas raíces están contenidas dentro de la cola de caballo hasta que salen de la columna vertebral. Debido a que las raíces del nervio espinal no siempre se originan al nivel de las vértebras por las que pasan, los segmentos de la médula espinal reciben el nombre del nervio espinal al que dan origen. Por ejemplo, el segmento S2 de la médula espinal estaría ubicado cerca de las vértebras T12.

Debido a que la médula espinal termina cerca de las vértebras L1, y hay una gran cantidad de tejido corporal que necesita ser inervado por debajo de este nivel, hay un número significativo de nervios que surgen del aspecto inferior de la médula espinal. Esto conduce a un área de mayor grosor de la médula espinal en las regiones lumbosacras de la médula espinal (correspondiente a una región asociada con las vértebras torácicas inferiores) llamada agrandamiento lumbar. Hay un agrandamiento cervical correspondiente en los segmentos cervicales que dan lugar a nervios que inervan las extremidades superiores.

Estructura de la médula espinal

Recuerde que los tejidos del sistema nervioso central generalmente se pueden dividir en materia blanca y materia gris. La materia blanca es la región que contiene mielina compuesta por axones, que componen los tractos del SNC. Estos transportan información entre diferentes regiones y estructuras del SNC. La materia gris contiene los cuerpos celulares y las dendritas y, por lo tanto, es el sitio de transmisión sináptica.

En la corteza cerebral, la materia gris constituye las regiones corticales (externas), mientras que los tractos de materia blanca tienden a constituir la mayoría de los tejidos profundos del cerebro, aunque hay excepciones a estos últimos, como los núcleos basales y talámicos profundos que están compuestos de materia gris. En contraste con esta disposición general del cerebro, la médula espinal está dispuesta con la materia blanca que rodea la materia gris central, lo que indica que los tractos espinales transportan información arriba y abajo de la médula a lo largo de los aspectos externos, mientras que la transmisión sináptica tiende a ocurrir más centralmente.

Vista transversal de un segmento de la médula espinal.

En la imagen de arriba, se puede ver cómo la materia gris central tiene forma de mariposa, con cada lado de la «mariposa» conteniendo un cuerno posterior (dorsal) y un cuerno anterior (ventral). Cada uno de los cuernos es contiguo con las raíces nerviosas espinales posterior y anterior, respectivamente. La raíz posterior del nervio lleva información sensorial al cuerno posterior, a menudo sinaptando allí. El asta anterior contiene los cuerpos celulares de las neuronas motoras somáticas, y envía sus axones por la raíz anterior del nervio espinal a las células musculares que inervan. El cuerno lateral no se encuentra en todos los niveles de la médula espinal, pero se limita a los segmentos torácicos y de madera de la médula. Esto se debe a que los cuernos laterales contienen las neuronas del sistema nervioso simpático, que dejan la cuerda solo en estos segmentos. A pesar de que los cuerpos celulares se encuentran en los cuernos laterales, sus axones salen a través de las raíces nerviosas anteriores, al igual que los que controlan el músculo esquelético. Los cuernos emparejados a cada lado de la «mariposa» están conectados a través de la comisura gris, que también rodea el canal central lleno de líquido cefalorraquídeo.

La materia blanca de la médula espinal se divide en columnas. Cada segmento del cordón contiene columnas posteriores, laterales y anteriores coincidentes. Las columnas anteriores y posteriores están parcialmente separadas por la fisura mediana anterior y el surco mediano posterior, respectivamente. Cada par también está conectado por una comisura de materia blanca que corre adyacente a la comisura gris, denominada comisuras anterior y posterior. Las columnas se dividen en tramos que llevan información sensorial hasta la médula espinal (tramos ascendentes) e información motora hasta la médula espinal (tramos descendentes).

Vista transversal de la longitud de la médula espinal.

Aunque cada segmento de la médula espinal tiene características similares, hay algunas diferencias a lo largo de su longitud, como puede determinar a partir de la imagen de arriba. La principal diferencia es que la proporción de materia gris a materia blanca varía entre los segmentos de la médula espinal. En los niveles inferiores de la médula espinal hay una mayor proporción de materia gris a materia blanca. Esto debería tener sentido, ya que hay menos extensiones ascendentes y descendentes de materia más blanca a medida que te mueves hacia abajo. Como se mencionó anteriormente, los cuernos laterales solo se encuentran en las regiones torácica y maderera de la médula espinal, donde contienen los núcleos motores del sistema nervioso simpático. Finalmente, el tamaño de los cuernos anterior y posterior varía, dependiendo de la cantidad de tejido que están inervando. Por ejemplo, los segmentos torácicos tienen cuernos anteriores relativamente pequeños, ya que hay poco músculo esquelético que inervar en el tórax y el abdomen, mientras que las regiones cervical y toracolumbar tienen cuernos anteriores grandes, utilizados para inervar los músculos esqueléticos de los brazos y las piernas, respectivamente.

Tractos de la médula espinal

La materia blanca de la médula espinal se divide en las columnas pareadas posterior (dorsal), lateral y anterior (ventral). Estas columnas a veces se llaman funículos (o funículos cuando son singulares) y están formadas por axones que viajan hacia arriba (ascendente) o hacia abajo (descendente) de la médula espinal. Los tractos ascendentes generalmente transportan información sensorial desde la periferia hasta el cerebro, mientras que los tractos descendentes transportan señales motoras a los músculos y glándulas.

Las columnas se pueden dividir en tractos (a veces llamados fascículos), que es una forma de agrupar funcionalmente las neuronas en función de un origen, destino y función similares. Estos tramos a menudo reciben el nombre de las estructuras que conectan. Por ejemplo, el tracto espinotalámico indica que las fibras transportan información desde la médula espinal hasta el tálamo del tronco encefálico. Puede notar por su nombre que es un tracto ascendente, por lo que la información que lleva es sensorial.

Algunos de los tractos se cruzan (decusan) en la médula espinal o el tronco encefálico, y cuando esto ocurre, la relación entre el origen y el destino se denomina contralateral. Gran parte de nuestro control motor es contralateral. Por ejemplo, el brazo derecho está controlado principalmente por el área motora del cerebro izquierdo. Cuando el origen y el destino de un tracto están en el mismo lado del cuerpo, se conoce como una relación ispsilateral.

Sección transversal de la médula espinal, que indica cómo las columnas de materia blanca se pueden dividir en varios tractos.

Esta tabla enumera los principales tractos espinales, indica si se descusan y proporciona una breve descripción de los tipos de información que portan.

Comunicación de la médula espinal

La médula espinal actúa como un conducto para la información que viaja hacia arriba y hacia abajo en su longitud. Pero debido a que la mayor parte de esta información tiene que salir de la médula espinal para enviar señales a los tejidos periféricos (transmisión eferente), o la información de los tejidos periféricos debe transportarse a la médula espinal (transmisión aferente), debe haber estructuras adecuadas para que se produzcan estos tipos de transmisión. Es el 31 pares de nervios espinales y sus estructuras relacionadas que proporcionan las vías para esta interacción.

Las fibras sensoriales y motoras entran y salen del cordón a través de raicillas que surgen de los aspectos posterior y anterior del cordón. Las raicillas anteriores llevan información motora fuera de la médula espinal (es decir, contienen fibras eferentes), mientras que las raicillas posteriores llevan información sensorial a la médula espinal (es decir, contienen fibras aferentes). Varias raicillas posteriores se fusionan para formar la raíz posterior, mientras que varias raicillas anteriores convergen de manera similar para formar la raíz anterior.

Las raicillas y el paso de información hacia y desde la médula espinal.

A lo largo de la raíz posterior hay un ganglio, donde se encuentran los cuerpos celulares de muchas de las neuronas sensoriales. Estas son neuronas unipolares, de modo que sus dendritas se extienden a los tejidos periféricos, y sus axones se proyectan en el cuerno dorsal de la médula espinal, donde sinaptan. Estos unipolar las neuronas periféricas son considerados neuronas de primer orden en la vía sensorial, mientras que las neuronas hacen sinapsis en el cuerno posterior se consideran las neuronas de segundo orden de la vía sensorial. Son los axones de estas neuronas de segundo orden los que componen los diversos tractos ascendentes de materia blanca.

La raíz anterior no contiene un ganglio. Esto se debe a que el control motor es típicamente una vía de dos neuronas. Comienza con una neurona motora superior, cuyo cuerpo celular se encuentra en la corteza cerebral o materia gris del tronco encefálico. Esta neurona proyecta su axón a través de un tracto descendente de materia blanca a un punto de la médula espinal donde sinapsis en el cuerno ventral con una neurona motora inferior. El cuerpo celular de la neurona motora inferior se encuentra en la materia gris de la médula espinal, y proyecta su axón hacia una de las raicillas anteriores y a través de la raíz anterior. Los ganglios solo se encuentran donde los cuerpos de las células neuronales están fuera del SNC.

Distal al ganglio de la raíz posterior, las fibras de la raíz anterior y posterior se fusionan y pasan a través de la duramadre para convertirse en el nervio espinal. Debido a que los nervios espinales contienen fibras sensoriales y motoras, se consideran un nervio mixto, a diferencia de un nervio sensorial o motor.

Apenas distal al foramen intervertebral de la columna vertebral, el nervio espinal se ramifica en rama (singular: rama). En general, la rama posterior se comunica con estructuras posteriores a la cuerda, mientras que la rama anterior se comunica con estructuras anteriores a la cuerda. En los nervios espinales T1-L2, la rama anterior da lugar a una rama comunicante que se comunica con los ganglios simpáticos de la región. La vía motora simpática involucra a dos neuronas motoras, por lo que este ganglio alberga el cuerpo celular de la segunda neurona motora. En varias regiones del cuerpo, los ramios anteriores de varios nervios espinales se unen y luego se ramifican de nuevo, en una compleja red de nervios llamada plexo.

Plexo espinal

Un plexo es una red de ramios anteriores de nervios espinales vecinos que se unen en una red en forma de red o enredada adyacente a la médula espinal, y de la que surgen nuevos nervios. Estos nervios contienen fibras de varios nervios espinales. Los cuatro plexos principales son el cervical, el braquial, el lumbar y el sacro. Algunas personas consideran que el plexo coccígeo es un quinto plexo, aunque es mucho más pequeño que los demás.

Los plexos son redes complejas, con cuatro o más ramas del nervio espinal que contribuyen a cada uno de los cuatro plexos principales, y con varios nervios que surgen de cada uno. La siguiente tabla enumera los cuatro plexos principales, los nervios espinales que contribuyen a cada uno y algunos de los nervios principales que surgen de ellos.