Panoramica del midollo spinale

Il sistema nervoso è fondamentale per molti dei nostri cicli di feedback omeostatici. Nella maggior parte di questi anelli, le strutture del sistema nervoso costituiscono più di un componente e svolgono più di una funzione in questi anelli. Ad esempio, le terminazioni nervose specializzate spesso agiscono come sensori (recettori), le informazioni vengono trasportate lungo i nervi e/o tratti del midollo spinale, l’integrazione avviene all’interno del SNC e i tratti del midollo spinale e i nervi trasportano le informazioni di risposta agli effettori. Il midollo spinale è una struttura del sistema nervoso dedicata a trasmettere informazioni dalla periferia al cervello e alla schiena, oltre a svolgere determinati livelli di integrazione, come quelli che si trovano in molti riflessi. La struttura del midollo spinale lo aiuta nello svolgimento di queste funzioni di inoltro e integrative.

Il midollo spinale è una struttura del sistema nervoso centrale che si estende inferiormente dal tronco cerebrale e nella parte bassa della schiena. Per tutta la sua lunghezza, è racchiuso all’interno della colonna vertebrale, con il cavo che passa attraverso il forame vertebrale delle vertebre. In un adulto, il midollo spinale stesso termina in un punto chiamato cono midollare, a circa il livello delle prime vertebre lombari (L1). Sotto il cono midollare, il canale vertebrale contiene un fascio di radici nervose chiamato cauda equina.

Midollo spinale.

Questa figura mostra altre importanti caratteristiche del midollo spinale, molte delle quali legate alla funzione del midollo spinale di trasmettere informazioni. Partendo tra la base del cranio e le prime vertebre cervicali e proseguendo nella regione sacrale della colonna vertebrale, una coppia di nervi spinali si estende dal midollo spinale (sebbene le informazioni siano trasmesse in entrambe le direzioni sui neuroni sensoriali e motori all’interno di questi nervi misti). Tutti tranne il primo nervo spinale (C1) passano attraverso il forame intervertebrale del midollo spinale, mentre il nervo spinale C1 passa tra l’osso occipitale e le vertebre C1. In tutto ci sono 31 coppie di nervi spinali che trasportano informazioni da e verso il midollo spinale e la periferia del corpo. Si noti che non tutti i nervi spinali derivano dal cordone a livello delle vertebre tra le quali passano. Questo è più ovvio quando si considerano quei nervi spinali che sorgono nelle regioni lombari e sacrali inferiori. Le radici nervose di questi nervi derivano dal midollo spinale o vicino al cono midollare, che ricorderete è vicino alle vertebre L1. Queste radici sono contenute all’interno della cauda equina fino a passare dalla colonna vertebrale. Poiché le radici nervose spinali non sempre hanno origine a livello delle vertebre che attraversano, i segmenti del midollo spinale prendono il nome dal nervo spinale a cui danno origine. Ad esempio, il segmento S2 del midollo spinale si troverebbe vicino alle vertebre T12.

Poiché il midollo spinale termina vicino alle vertebre L1 e c’è molto tessuto corporeo che deve essere innervato al di sotto di questo livello, ci sono un numero significativo di nervi derivanti dall’aspetto inferiore del midollo spinale. Ciò porta ad un’area di maggiore spessore del midollo spinale nelle regioni lombosacrali del midollo spinale (corrispondente a una regione associata alle vertebre toraciche inferiori) chiamata allargamento lombare. C’è un corrispondente allargamento cervicale nei segmenti cervicali che danno origine a nervi che innervano gli arti superiori.

Struttura del midollo spinale

Ricordiamo che i tessuti del sistema nervoso centrale possono generalmente essere suddivisi in materia bianca e materia grigia. La materia bianca è la regione contenente mielina composta da assoni, che costituiscono i tratti del SNC. Questi trasportano informazioni tra diverse regioni e strutture nel SNC. La materia grigia contiene i corpi cellulari e i dendriti e quindi è il sito di trasmissione sinaptica.

Nella corteccia del cervello, la materia grigia costituisce le regioni corticali (esterne), mentre i tratti di materia bianca tendono a costituire la maggior parte dei tessuti profondi del cervello, anche se ci sono eccezioni a quest’ultimo, come i nuclei profondi basali e talamici che sono composti da materia grigia. In contrasto con questa disposizione generale del cervello, il midollo spinale è organizzato con la materia bianca che circonda la materia grigia centrale, indicando che i tratti spinali trasportano informazioni su e giù per il cavo lungo gli aspetti esterni, mentre la trasmissione sinaptica tende a verificarsi più centralmente.

Vista in sezione trasversale di un segmento del midollo spinale.

Nell’immagine sopra, puoi vedere come la materia grigia centrale sia un po ‘ a forma di farfalla, con ciascun lato della “farfalla” contenente un corno posteriore (dorsale) e un corno anteriore (ventrale). Ciascuna delle corna è contigua con le radici nervose spinali posteriori e anteriori, rispettivamente. La radice posteriore del nervo trasporta informazioni sensoriali nel corno posteriore, spesso sinapsing lì. Il corno anteriore contiene i corpi cellulari dei motoneuroni somatici e invia i suoi assoni dalla radice anteriore del nervo spinale alle cellule muscolari che innerva. Il corno laterale non si trova a tutti i livelli del midollo spinale, ma è limitato ai segmenti toracici e del legname del cavo. Questo perché le corna laterali contengono i neuroni del sistema nervoso simpatico, che lasciano il cordone solo in questi segmenti. Anche se i corpi cellulari si trovano nelle corna laterali, i loro assoni lasciano attraverso le radici nervose anteriori, proprio come quelli che controllano il muscolo scheletrico. Le corna abbinate su ciascun lato della” farfalla ” sono collegate tramite la commissura grigia, che circonda anche il canale centrale riempito di liquido cerebrospinale.

La sostanza bianca del midollo spinale è divisa in colonne. Ogni segmento del cavo contiene colonne posteriori, laterali e anteriori abbinate. Le colonne anteriori e le colonne posteriori sono parzialmente separate rispettivamente dalla fessura mediana anteriore e dal solco mediano posteriore. Ogni coppia è anche collegata da una commissura di materia bianca che corre adiacente alla commissura grigia, chiamata commissure anteriore e posteriore. Le colonne sono ulteriormente suddivise in tratti che trasportano informazioni sensoriali sul midollo spinale (tratti ascendenti) e informazioni motorie lungo il midollo spinale (tratti discendenti).

Vista in sezione trasversale della lunghezza del midollo spinale.

Sebbene ogni segmento del midollo spinale abbia caratteristiche simili, ci sono alcune differenze lungo la sua lunghezza, come potresti essere in grado di determinare dall’immagine sopra. La differenza principale è che il rapporto tra materia grigia e materia bianca varia tra i segmenti del midollo spinale. Ai livelli più bassi del midollo spinale c’è un rapporto maggiore tra materia grigia e sostanza bianca. Questo dovrebbe avere senso, poiché ci sono meno tratti ascendenti e discendenti di materia più bianca mentre ci si sposta più in basso. Come accennato in precedenza, le corna laterali si trovano solo nelle regioni toraciche e legnose del midollo spinale, dove contengono i nuclei motori del sistema nervoso simpatico. Infine, la dimensione delle corna anteriori e posteriori varia, a seconda della quantità di tessuto che stanno innervando. Ad esempio, i segmenti toracici hanno corna anteriori relativamente piccole, poiché c’è poco muscolo scheletrico da innervare nel torace e nell’addome, mentre le regioni cervicale e toracolombare hanno grandi corna anteriori, utilizzate per innervare i muscoli scheletrici delle braccia e delle gambe, rispettivamente.

Tratti del midollo spinale

La sostanza bianca del midollo spinale è divisa nelle colonne posteriori (dorsali), laterali e anteriori (ventrali) accoppiate. Queste colonne sono talvolta chiamate funiculi (o funiculus quando singolare) e sono costituiti da assoni che viaggiano su (ascendente) o giù (discendente) il midollo spinale. I tratti ascendenti generalmente portano informazioni sensoriali dalla periferia al cervello, mentre i tratti discendenti portano segnali motori ai muscoli e alle ghiandole.

Le colonne possono essere ulteriormente suddivise in tratti (a volte chiamati fascicoli), che è un modo di raggruppare funzionalmente i neuroni in base a origine, destinazione e funzione simili. Questi tratti sono spesso chiamati per le strutture che collegano. Ad esempio, il tratto spinotalamico indica che le fibre trasportano informazioni dal midollo spinale al talamo del tronco cerebrale. Si può notare dal suo nome che è un tratto ascendente, quindi l’informazione che porta è sensoriale.

Alcuni tratti si incrociano (decussato) nel midollo spinale o nel tronco cerebrale, e quando ciò si verifica, la relazione tra l’origine e la destinazione viene definita controlaterale. Gran parte del nostro controllo motorio è controlaterale. Ad esempio, il braccio destro è controllato principalmente dall’area motoria nel cervello sinistro. Quando l’origine e la destinazione di un tratto sono sullo stesso lato del corpo, si parla di una relazione ispsilaterale.

Sezione trasversale del midollo spinale, che indica come le colonne di materia bianca possono essere suddivise in vari tratti.

Questa tabella elenca i principali tratti spinali, indica se decussano e fornisce una breve descrizione dei tipi di informazioni che portano.

Comunicazione del midollo spinale

Il midollo spinale funge da condotto per informazioni che viaggiano su e giù per la sua lunghezza. Ma poiché la maggior parte di queste informazioni deve uscire dal midollo spinale per inviare segnali ai tessuti periferici (trasmissione efferente), o le informazioni dai tessuti periferici devono essere trasportate nel midollo spinale (trasmissione afferente), ci devono essere strutture appropriate affinché questi tipi di trasmissione si verifichino. Sono le 31 coppie di nervi spinali e le loro strutture correlate che forniscono i percorsi per questa interazione.

Le fibre sensoriali e motorie entrano ed escono dal cavo tramite radichette che derivano sia dagli aspetti posteriori che anteriori del cavo. Le radichette anteriori trasportano le informazioni motorie dal midollo spinale (cioè contengono fibre efferenti) mentre le radichette posteriori trasportano le informazioni sensoriali nel midollo spinale (cioè contengono fibre afferenti). Diverse radichette posteriori si fondono insieme per formare la radice posteriore, mentre diverse radichette anteriori convergono allo stesso modo per formare la radice anteriore.

Radichette e il passaggio di informazioni da e verso il midollo spinale.

Lungo la radice posteriore è un ganglio, dove si trovano i corpi cellulari di molti dei neuroni sensoriali. Questi sono neuroni unipolari, tali che i loro dendriti si estendono ai tessuti periferici e i loro assoni proiettano nel corno dorsale del midollo spinale, dove si sinapsi. Questi neuroni periferici unipolari sono considerati neuroni del primo ordine nel percorso sensoriale, mentre i neuroni con cui si sinapsi nel corno posteriore sono considerati i neuroni del secondo ordine del percorso sensoriale. Sono gli assoni di questi neuroni del secondo ordine che costituiscono i vari tratti ascendenti di materia bianca.

La radice anteriore non contiene un ganglio. Questo perché il controllo motorio è tipicamente un percorso a due neuroni. Inizia con un motoneurone superiore, il cui corpo cellulare si trova nella corteccia cerebrale o nella materia grigia del tronco cerebrale. Questo neurone proietta il suo assone attraverso un tratto discendente di sostanza bianca in un punto nel midollo spinale dove si sinapsi nel corno ventrale con un motoneurone inferiore. Il corpo cellulare del motoneurone inferiore si trova nella materia grigia del midollo spinale e proietta il suo assone fuori da una delle radichette anteriori e attraverso la radice anteriore. I gangli si trovano solo dove i corpi delle cellule dei neuroni sono al di fuori del SNC.

Distale al ganglio della radice posteriore, le fibre della radice anteriore e posteriore si fondono insieme e passano attraverso la dura per diventare il nervo spinale. Poiché i nervi spinali contengono fibre sensoriali e motorie, sono considerati un nervo misto, al contrario di un nervo sensoriale o motorio.

Solo distale al forame intervertebrale della colonna vertebrale, il nervo spinale si dirama in rami (singolare: ramus). In generale, il ramus posteriore comunica con strutture posteriori alla corda, mentre il ramus anteriore comunica con strutture anteriori alla corda. Nei nervi spinali T1-L2, il ramus anteriore dà origine a un ramus comunicante che comunica con i gangli simpatici nella regione. La via motoria simpatica coinvolge due motoneuroni, quindi questo ganglio ospita il corpo cellulare del secondo motoneurone. In varie regioni del corpo, i rami anteriori di diversi nervi spinali si uniscono e poi si ramificano di nuovo, in una complessa rete di nervi chiamata plesso.

Plesso spinale

Un plesso è una rete di rami anteriori dai nervi spinali vicini che si uniscono in una rete simile a una ragnatela o aggrovigliata adiacente al midollo spinale e da cui sorgono nuovi nervi. Questi nervi contengono fibre da diversi nervi spinali. I quattro plessi principali sono cervicale, brachiale, lombare e sacrale. Alcune persone considerano il plesso coccigeo un quinto plesso, sebbene sia molto più piccolo degli altri.

I plessi sono reti complesse, con quattro o più rami nervosi spinali che contribuiscono a ciascuno dei quattro plessi principali e con diversi nervi derivanti da ciascuno. La seguente tabella elenca i quattro plessi principali, i nervi spinali che contribuiscono a ciascuno e alcuni dei principali nervi che ne derivano.