översikt över ryggmärgen

nervsystemet är avgörande för många av våra homeostatiska återkopplingsslingor. I de flesta av dessa slingor utgör nervsystemets strukturer mer än en komponent och utför mer än en funktion i dessa slingor. Till exempel fungerar specialiserade nervändar ofta som sensorer (receptorer), information bärs längs nerver och/eller ryggmärgsvägar, integration sker inom CNS och ryggmärgsvägar och nerver bär den svarande informationen tillbaka till effektorerna. Ryggmärgen är en nervsystemstruktur som är avsedd att vidarebefordra information från periferin till hjärnan och ryggen, samt utföra vissa integrationsnivåer, såsom de som finns i många reflexer. Strukturen i ryggmärgen hjälper den att utföra dessa återutläggning och integrativa funktioner.

ryggmärgen är en struktur i centrala nervsystemet som sträcker sig sämre från hjärnstammen och in i nedre delen av ryggen. Under hela sin längd är den innesluten i ryggraden, med sladden som passerar genom ryggraden i ryggkotorna. Hos en vuxen slutar ryggmärgen själv vid en punkt som kallas medullärkonen, ungefär nivån på den första ländryggen (L1). Under medullärkonen innehåller ryggradskanalen ett bunt nervrötter som kallas cauda equina.

ryggmärg.

denna figur visar andra viktiga funktioner i ryggmärgen, många av dem relaterade till ryggmärgens funktion att vidarebefordra information. Från och med basen av skallen och den första livmoderhalsen och fortsätter in i ryggradens sakrala region sträcker sig ett par ryggradsnerver från ryggmärgen (även om information överförs i båda riktningarna på sensoriska och motoriska neuroner inom dessa blandade nerver). Alla utom den första ryggradsnerven (C1) passerar genom ryggmärgs intervertebrala foramen, medan ryggmärgsnerven C1 passerar mellan occipitalbenet och ryggkotorna C1. Totalt finns det 31 par ryggradsnerver som bär information till och från ryggmärgen och kroppens periferi. Observera att inte alla ryggradsnerven uppstår från sladden vid nivån på ryggkotorna mellan vilka de passerar. Detta är mest uppenbart när man överväger de ryggradsnerven som uppstår i nedre ländryggen och sakrala regioner. Nervrötterna för dessa nerver härrör från ryggmärgen vid eller nära medullärkonen, som du kommer ihåg är nära L1-ryggkotorna. Dessa rötter finns i cauda equina tills de passerar ut ur ryggraden. Eftersom ryggmärgsrötterna inte alltid härrör från nivån på ryggkotorna som de passerar genom, är ryggmärgs segmenten namngivna för ryggmärgen som de ger upphov till. Till exempel skulle segment S2 i ryggmärgen vara beläget nära T12-ryggkotorna.

eftersom ryggmärgen slutar nära ryggkotorna L1, och det finns mycket kroppsvävnad som måste innerveras under denna nivå, finns det ett betydande antal nerver som härrör från ryggmärgens nedre aspekt. Detta leder till ett område med ökad ryggmärgstjocklek i ryggmärgs lumbosakrala regioner (motsvarande en region associerad med de sämre bröstkotorna) som kallas ländryggsförstoring. Det finns en motsvarande livmoderhalsförstoring i livmoderhalssegmenten som ger upphov till nerver som innerverar de övre extremiteterna.

Ryggmärgsstruktur

minns att vävnaderna i centrala nervsystemet i allmänhet kan delas in i vit substans och grå substans. Vit materia är den myelininnehållande regionen som består av axoner, som utgör CNS-områdena. Dessa bär information mellan olika regioner och strukturer i CNS. Grå materia innehåller cellkroppar och dendriter och är därför platsen för synaptisk överföring.

i hjärnbarken utgör grå materia de kortikala (yttre) regionerna, medan de vita substanskanalerna tenderar att utgöra majoriteten av hjärnans djupa vävnader, även om det finns undantag från den senare, såsom de djupa basala och talamiska kärnorna som består av grå substans. I motsats till detta allmänna arrangemang av hjärnan är ryggmärgen anordnad med den vita substansen som omger den centrala grå substansen, vilket indikerar att ryggmärgen bär information upp och ner i sladden längs de yttre aspekterna, medan synaptisk överföring tenderar att ske mer centralt.

tvärsnittsvy av ett ryggmärgssegment.

i bilden ovan kan du se hur den centrala grå substansen är något fjärilformad, med varje sida av ”fjärilen” som innehåller ett bakre (dorsalt) horn och ett främre (ventralt) horn. Var och en av hornen är angränsande till respektive bakre och främre ryggradsnervrötter. Den bakre roten av nerven bär sensorisk information i det bakre hornet, ofta synapsing där. Det främre hornet innehåller cellkropparna i somatiska motorneuroner, och det skickar sina axoner ut den främre roten av ryggmärgen till muskelcellerna som den innerverar. Sidohornet finns inte på alla nivåer i ryggmärgen, men är begränsat till bröstkorgs-och timmersegment i sladden. Detta beror på att de laterala hornen innehåller neuronerna i det sympatiska nervsystemet, som bara lämnar sladden i dessa segment. Även om cellkropparna finns i laterala horn, lämnar deras axoner via de främre nervrötterna, precis som de som kontrollerar skelettmuskeln. De matchade hornen på vardera sidan av ”fjärilen” är anslutna via den grå kommissuren, som också omger den cerebrospinalvätskefyllda centrala kanalen.

den vita substansen i ryggmärgen är uppdelad i kolumner. Varje segment av sladden innehåller matchade bakre, laterala och främre kolumner. De främre kolumnerna och bakre kolumnerna separeras delvis av den främre medianfissuren respektive bakre median sulcus. Varje par är också förbundet med en kommission av vit materia som löper intill den grå kommissuren, benämnd de främre och bakre kommissurerna. Kolumnerna är vidare uppdelade i kanaler som bär sensorisk information upp i ryggmärgen (stigande kanaler) och motorisk information ner i ryggmärgen (fallande kanaler).

tvärsnittsvy av ryggmärgslängden.

även om varje segment av ryggmärgen har liknande egenskaper, finns det vissa skillnader längs dess längd, som du kanske kan bestämma från bilden ovan. Huvudskillnaden är att förhållandet mellan grå substans och vit substans varierar mellan segment av ryggmärgen. Vid de lägre nivåerna av ryggmärgen finns det ett större förhållande mellan grå substans och vit substans. Detta borde vara meningsfullt, eftersom det finns mindre stigande och fallande områden av vitare materia när du rör dig lägre. Som tidigare nämnts finns de laterala hornen endast i bröstkorgs-och timmerregionerna i ryggmärgen, där de innehåller motorkärnorna i det sympatiska nervsystemet. Slutligen varierar storleken på de främre och bakre hornen beroende på mängden vävnad de innerverar. Till exempel har bröstsegmenten relativt små främre horn, eftersom det finns liten skelettmuskulatur att innervera i bröstkorgen och buken, medan livmoderhals-och thorakolumbarregionerna har stora främre horn, som används för att innervera skelettmusklerna i armarna respektive benen.

Ryggmärgskanaler

den vita substansen i ryggmärgen är uppdelad i de parade bakre (dorsala), laterala och främre (ventrala) kolumnerna. Dessa kolumner kallas ibland funiculi (eller funiculus när singular) och består av axoner som reser upp (stigande) eller ner (fallande) ryggmärgen. De stigande kanalerna bär vanligtvis sensorisk information från periferin till hjärnan, medan de nedåtgående kanalerna bär motorsignaler till muskler och körtlar.

kolumnerna kan vidare delas in i kanaler (ibland kallade fasciculi), vilket är ett sätt att funktionellt gruppera neuronerna baserat på liknande ursprung, destination och funktion. Dessa områden är ofta uppkallade efter de strukturer som de ansluter. Till exempel indikerar spinotalamkanalen att fibrerna bär information från ryggmärgen till hjärnstammens thalamus. Du kan notera från sitt namn att det är en stigande kanal, så informationen som den bär är sensorisk.

några av kanalerna går över (decussate) antingen i ryggmärgen eller hjärnstammen, och när detta inträffar kallas förhållandet mellan ursprung och destination kontralateralt. Mycket av vår motorstyrning är kontralateral. Till exempel styrs din högra arm huvudsakligen av motorområdet i din vänstra hjärna. När ursprunget och destinationen för ett område är på samma sida av kroppen kallas det ett ispsilateralt förhållande.

ryggmärgs tvärsnitt, vilket indikerar hur de vita substanskolumnerna kan delas in i olika områden.

denna tabell listar de viktigaste ryggraden, indikerar om de decussate och ger en kort beskrivning av vilka typer av information de bär.

Ryggmärgskommunikation

ryggmärgen fungerar som en ledning för information som reser upp och ner dess längd. Men eftersom det mesta av denna information måste antingen lämna ryggmärgen för att skicka signaler till perifera vävnader (efferent överföring) eller information från perifera vävnader måste transporteras in i ryggmärgen (afferent överföring), måste det finnas lämpliga strukturer för att dessa typer av överföring ska ske. Det är de 31 paren av ryggradsnerven och deras relaterade strukturer som ger vägarna för denna interaktion.

sensoriska och motoriska fibrer kommer in och ut ur sladden via rotor som uppstår från både de bakre och främre aspekterna av sladden. Främre rotor bär motorinformation ur ryggmärgen (dvs. de innehåller efferenta fibrer) medan de bakre rotorna bär sensorisk information i ryggmärgen (dvs. de innehåller afferenta fibrer). Flera bakre rotor sammanfogar varandra för att bilda den bakre roten, medan flera främre rotor på samma sätt konvergerar för att bilda den främre roten.

rötter och överföring av information till och från ryggmärgen.

längs den bakre roten finns en ganglion, där cellkroppar hos många av de sensoriska neuronerna finns. Dessa är unipolära neuroner, så att deras dendriter sträcker sig ut till perifera vävnader, och deras axoner projicerar in i ryggmärgs dorsala horn, där de synaps. Dessa unipolära perifera neuroner anses vara första ordningens neuroner i den sensoriska vägen, medan neuronerna de synaps med i det bakre hornet anses vara andra ordningens neuroner i den sensoriska vägen. Det är axonerna i dessa andra ordningens neuroner som utgör de olika stigande vita substanskanalerna.

den främre roten innehåller inte en ganglion. Detta beror på att motorstyrning vanligtvis är en två neuronväg. Det börjar med en övre motorneuron, vars cellkropp är i hjärnbarken eller grå substans i hjärnstammen. Denna neuron projicerar sin axon via en nedåtgående vitmaterialkanal till en punkt i ryggmärgen där den synapser i ventralhornet med en lägre motorneuron. Cellkroppen i den nedre motorneuronen är i ryggmärgs grå substans, och den projicerar sin axon ut en av de främre rotorna och genom den främre roten. Ganglier finns bara där neuroncellkroppar ligger utanför CNS.

distalt till den bakre rotganglionen sammanfogar fibrerna i den främre och bakre roten och passerar genom Dura för att bli ryggradsnerven. Eftersom ryggradsnerven innehåller både sensoriska och motoriska fibrer anses de vara en blandad nerv, i motsats till antingen en sensorisk eller motorisk nerv.

bara distalt till ryggradens intervertebrala foramen, ryggraden grenar sig till rami (singular: ramus). I allmänhet kommunicerar den bakre ramusen med strukturer bakom sladden, medan den främre ramusen kommunicerar med strukturer som är främre mot sladden. I ryggradsnerven T1-L2 ger den främre ramusen upphov till en kommunicerande ramus som kommunicerar med de sympatiska ganglierna i regionen. Den sympatiska motorvägen involverar två motorneuroner, så denna ganglion rymmer den andra motorneuronens cellkropp. I olika delar av kroppen förenas den främre rami från flera ryggradsnerver och grenar sedan igen, i ett komplext nätverk av nerver som kallas plexus.

Spinal Plexus

en plexus är ett nätverk av främre rami från angränsande ryggradsnerver som samlas i ett webbliknande eller trassligt nätverk intill ryggmärgen och från vilka nya nerver uppstår. Dessa nerver innehåller fibrer från flera ryggradsnerver. De fyra huvudsakliga plexuserna är livmoderhalsen, brachial, ländryggen och sakral. Vissa anser att coccygeal plexus är en femte plexus, även om den är mycket mindre än de andra.

plexuserna är komplexa nätverk, med fyra eller flera spinalnervramar som bidrar till var och en av de fyra huvudplexuserna och med flera nerver som härrör från var och en. Följande tabell visar de fyra huvudplexuserna, ryggradsnerven som bidrar till var och en och några av de viktigaste nerverna som uppstår från dem.