חוט השדרה: אנטומיה ופיזיולוגיה

חוט השדרה הוא חלק ממערכת העצבים המרכזית (CNS) יחד עם האנצפלון. ההרחבה שלו עוברת מהנקבים העורפיים של הגולגולת ועד לחוליה המותנית הראשונה.

31 עצבי עמוד השדרה מחוברים לאורך חוט השדרה. הוא מורכב מגרעין של חומר אפור שבו נמצאים הגופים הנוירונים. זה, בתורו, מוקף בחומר לבן שבו נמצאים האקסונים. מעניין שהתפלגות החומר האפור והלבן בחוט השדרה היא הפוכה מזו של המוח. מצד שני, חוליות, רצועות תמיכה, קרומי המוח ונוזל השדרה מגנים על חוט השדרה.

חוט השדרה מבצע פונקציות שונות. היא אחראית על קליטה ועיבוד (בצורה שטחית) מידע מהחושים. הוא גם שולח מידע מוטורי מהמוח. לפונקציות אלו חשיבות חיונית. פציעה עלולה לגרום להשפעות חמורות כמו שיתוק ברמה המוטורית או אובדן רגישות.

חומר אפור

החומר האפור הזה, בניגוד לזה של המוח, ממוקם בחלק הפנימי של חוט השדרה. זה המקום שבו נמצאים גופים עצביים ושם מעובד מידע. הוא מוגדר בקרניים שונות: גחון, גב, לרוחב ובינוני.

• קרן גב: אחראית על מידע מהחושים.
• אזור ביניים: מקום בו נמצאים הבין-נוירונים המקשרים נוירונים. הם נוירוני אסוציאציות.
• קרן לרוחב: נמצא רק בגובה בית החזה והמותני. הוא אחראי על הומאוסטזיס של הגוף, ויסות את מערכת העצבים האוטומטית.
• צופר גחון: אחראי על מידע מוטורי.

בנוסף, בתוך החומר האפור הזה יש כמה גרעינים בעלי תפקידים שונים:

• I-IV: אחראי על התחושות החיצוניות. הם מתעדים את התחושות שהם מקבלים מגירויים חיצוניים, כמו אור.
• V-VI: אחראי על תחושות פרופריוספטיביות. הם מדווחים על גירויים שנוצרים באופן פנימי.
• VIII: מבצע את הממסר בין המוח והמוח הקטן. זה המקום שבו הנוירונים המגיעים מה-mesencephalon משתלטים לעבור למוח הקטן ולהיפך.
• IX: אזור מנוע ראשי. זה המקום שבו הגופים הנוירונים היורדים המגיעים מהקורטקס המוטורי ומכוונים דחפים של תנועה.
• X: גרעין המקיף את הצינור המרכזי ומכיל נוירוגליות, שהם נוירונים תומכים.

החומר האפור של חוט השדרה הוא בעיקר אתר ממסר למידע מוטורי וחושי. כמו כן, יש לשפוט במהירות את המידע עוד לפני שהוא מגיע ליעדו. זה האחרון הכרחי כדי להפעיל את מנגנון הרפלקסים במצבי חירום, כגון קבלת גירוי כואב מאוד.

חומר לבן

החומר הלבן של חוט השדרה הוא המקום בו קיימים הסיבים (האקסונים) השולחים מידע מעלה ומטה. תפקידו העיקרי הוא לשלוח מידע. כמו ה-substantia nigra, גם הוא מחולק לחלקים שונים. במקרה זה, עמודות:

• עמוד גב: שולח מידע סומטי.
• עמוד הגחון והצדדי: המסלולים הנרחבים שאחראים על שליחת מידע מהמוח לשרירים. הם חלק מהמערכת המוטורית.

בתוך החומר הלבן ישנם מסלולים שונים - עולים ויורדים. המסכתות לוקחות את שמם של שני המבנים שביניהם מסתובב המידע. יתר על כן, כל אחת מהמסכתות שולחת מידע שונה.

• Gracile and Cuneate: התמודד עם המגע והתנועות המבדילות של הידיים.
• Spinocerebellar קדמי ואחורי: תנועות לא מודעות המגיעות משרירים, מפרקי עור ורקמות תת עוריות.
• Spino-olivar: למרות שמערכת זו אותרה, תפקידה אינו ידוע בדיוק.
• ספינותלמי לרוחב: תחושות כואבות ותרמיות.
• Spinotectal: מידע אפרנטי עבור רפלקסים spinovisual.
• ספינותלמי קדמי: מגע קל ולחץ.
• קורטיקוספינלי קדמי ולרוחב: מקנה זריזות ומהירות לתנועות.
• טקטוספינלי: משתתף בתנועות מגירויים חזותיים.
• וסטיבולוספינלי: אחראי על שמירה על שיווי משקל.
• אוליבוספינלי: משפיע על פעילות הנוירונים המוטוריים.
• Rubrospinal: מעכב את פעילות שרירי המתח.

לפיכך, החומר הלבן של חוט השדרה אחראי להעברת מידע מוטורי וחושי במגוון רחב של תנועות ותחושות, המתקשר בין מספר אזורים.

עולה (חושי)

המסלולים העולים, כפי שהשם מעיד, אחראים לשליחת המידע שנאסף על ידי החושים החיצוניים (מידע חוץ) או גירויים פנימיים (פרופריוצפטיביים) אל קליפת המוח שם יבוצע עיבוד עמוק יותר. רוב המסלולים העולים מסתיימים בתלמוס, למעט גירויי הריח המגיעים ישירות אל פקעת הריח.

הם עולים, צנטריפטליים, נולדים מהפריפריה ומספקים מידע למרכזים גבוהים יותר. חלק מסיבי העצב משמשים לקישור בין חלקים שונים של חוט השדרה. בינתיים, אחרים עולים מהחוט למרכזים העליונים וכך מחברים את חוט השדרה למוח. הם מנהלים מידע שעלול להגיע למצפון או לא.

בצורתו הפשוטה ביותר, המסלול העולה לתודעה מורכב משלושה נוירונים. עם זאת, כמה מסלולים אפרנטיים משתמשים פחות או יותר. רבים מהנוירונים הקיימים במסלולים העולים מסתעפים ואחרים משתתפים בפעילות שרירי הרפלקס.

הם אותם מסלולים המכוונים מידע מקולטנים סומטיים. ישנן שתי דרכים עיקריות למידע זה:

• מסלול נוציוצפטיבי: מעביר מידע על כאב וטמפרטורה.
• נתיב מכני: מעביר מידע על מגע שטחי ועמוק, פרופריוספציה ורטט.

יורד (מוטורי)

המסלולים הפירמידליים הם אותם מסלולי עצב יורדים (מוטוריים) העוברים דרך הפירמידות. הם אחראים על תנועה רצונית, מהירה, זריזה, עדינה ומדויקת. ישנם שלושה נוירונים המעורבים בשליחת מידע לביצוע תנועה. הם עוקבים אחר המעגל הזה:

• נוירון 1: נוירון הממוקם בקורטקס הפרה-מרכזי והקדם-מוטורי.
• נוירון 2: לא תמיד קיים בנתיב. זהו עצב פנימי או נוירון פנימי.
• נוירון 3: ממוקם על הקרן הקדמית של חוט השדרה. כל דרכי הפירמידה מציגות בסופו של דבר קונטרלטרליות, כלומר נגע בקליפת המוח המוטורית הימנית יגרום לפגיעה בחלק השמאלי של הגוף, למשל.

המסלול החוץ-פירמידלי אחראי על תנועות לא רצוניות ומגיע ממבנה תת-קורטיקלי כלשהו, הנוסע אל חוט השדרה. הוא מסדיר את ביצוע תנועות לא רצוניות (הליכה, יציבה, טונוס שרירים, רמת ערנות והתנהגות אינסטינקטיבית). בניגוד למערכת הפירמידלית, היא לא מתחילה בקליפת המוח, אלא במבנים תת-קורטיקליים שונים.

תפקיד קריטי נוסף של המסלולים המוטוריים היורדים הוא לווסת מעגלי הרפלקס בחוט השדרה. יכולת ההסתגלות של רפלקסי עמוד השדרה יכולה להשתנות בהתאם להקשר ההתנהגותי. לפעמים יש לשנות את הרווח (הכוח) או אפילו את הסימן (הרחבה לעומת כפיפה) כך שהתנועה תתאים את עצמה לנסיבות. מסלולים יורדים אחראים לשליטה על משתנים אלו.

רפלקסים של חוט השדרה

יש תנועות שאנו עושים באופן לא מודע, לפני שהמידע החושי של הגירוי שגורם לתנועה מגיע למוח. אלו הן תנועות רפלקס כמו הוצאת היד ממקור כואב, או עצימת עיניים כשאנחנו שומעים רעש חזק. אנחנו לא שולטים בתנועות האלה.

הרפלקס הוא המעגל הפשוט ביותר של מערכת העצבים. זה מתחיל בקולטנים, שהם מבנים שהופכים את האנרגיה של הגירוי לשינוי חשמלי בעצבים האפרנטיים ההיקפיים. אלה מניעים את הדחפים אל המרכז המשלב, האינטרנורון. לאחר מכן, המידע עובר לנוירונים המוטוריים היוצאים, כך שהאפקטור (השריר) מבצע את תנועת הרפלקס.

תנועות אלו הן הודות לקשת הרפלקס. הסומה של הנוירון ממוקמת בגנגליון של השורש האחורי, עוברת דרך הגב שם היא מתקשרת עם האינטרנורון, שהוא האסוציאציה נורון המשלבת את המידע ומעבירה אותו לנוירון המוטורי בקרן הגחון כדי לעזוב את הגחון. לשרש ולכוון את הדחף העצבי לשריר להתכווצותו.

ביבליוגרפיה

Carlson R. (2014). Fisiología de la conducta. מדריד, אספנייה: פירסון educación

Tortora GJ, Derrickson B.(2013). Principios de anatomia y fisiologia. בואנוס איירס: מאמר מערכת "מדיקה פנורופאנה".

Kandell ER, Schwartz JH y Jessell TM(2001). Principios de Neurociencia. מדריד: מקגרו-היל/אינטראירופה.