Ryggraden: anatomi och fysiologi
Ryggraden är en del av det centrala nervsystemet (CNS) tillsammans med hjärnan. Den sträcker sig från skalen ned till svanskotorna.
31 spinalnerver är sammankopplade längsmed ryggraden. Den består av en kärna av grå massa där nervkropparna ligger. Dessa omges i sin tur av vit massa, där axonerna finns. Intressant nog är distributionen av grå och vit massa i ryggraden raka motsatsen hos den i hjärnan. Sedan har vi ryggkotor, stödligament, hjärnhinnan och ryggradsvätska som skyddar ryggraden.
Ryggraden uppfyller diverse funktioner. Den ansvarar för att motta och bearbeta (på ett ytligt sätt) information från sinnena. Den skickar även motorisk information från hjärnan. Dessa funktioner är av vital vikt. En skada kan orsaka allvarliga effekter, såsom paralys på motorisk nivå eller förlust av känsel.
Grå massa
Denna grå massa ligger i den inre delen av ryggraden, till skillnad från i hjärnan. Det är här nervkropparna ligger och var information bearbetas. Den är konfigurerad i olika “horn”: ventrala, dorsala, laterala och mellanliggande.
- Dorsala hornet: ansvarar för information från sinnena.
- Mellanliggande zonen: platsen där mellanneuroner som sammankopplar nervcellerna ligger. De är associationsnervceller.
- Laterala hornet: hittas endast på bröst- och ländryggsnivå. Det ansvarar för kroppens homeostas och reglerar det autonoma nervsystemet.
- Ventrala hornet: ansvarar för motorisk information.
Vidare finns det inuti den grå massan flera kärnor med olika funktioner:
- I-IV: ansvarar för exteroceptiva förnimmelser. De registrerar förnimmelserna de mottar från extern stimuli, såsom ljus.
- V-VI: ansvarar för proprioceptiva förnimmelser. De rapporterar stimuli som genereras internt.
- VIII: utför förmedlingen mellan mesencefalon och cerebellum. Det är platsen där nervcellerna från mesencefalon tar över för att gå till cerebellum och vice versa.
- IX: det huvudsakliga motoriska området. Det är platsen där nedåtgående nervkroppar som kommer från motoriska cortex dirigerar rörelseimpulser.
- X: nucleus som omger den centrala kanalen och innehåller gliaceller, som är stödneuroner.
Den grå massan i ryggraden är primärt en förmedlare av motorisk och sensorisk information. Den måste även göra snabba bedömningar baserat på informationen innan den ens nått sitt mål. Det sistnämnda är nödvändigt för att aktivera reflexmekanismer i nödsituationer, såsom när man uppfattar smärtsamma stimuli.
Vit massa
Den vita massan i ryggraden är platsen där fibrerna (gliaceller) existerar som skickar information upp och ned. Dess huvudsakliga funktion är att skicka information. Likt substantia nigra (svart substans) är den också uppdelad i delar. I detta fall kolumner:
- Dorsala kolumnen: skickar somatisk information.
- Ventrala och laterala kolumnen: de bortledande banorna som ansvarar för att skicka information från hjärnan till musklerna. De utgör en del av det motoriska systemet.
Inom den vita massan finns det olika rutter – uppåtgående och nedåtgående. Banorna bär namnet hos de två strukturer mellan vilka informationen cirkulerar. Vidare skickar båda banorna olika information.
- Gracila och kilformade: hanterar diskriminerande beröring och rörelser med händerna.
- Främre och bakre spinocerebellära: undermedvetna rörelser från musklerna, hudleder och subkutan vävnad.
- Spino-olivara: även om denna bana har lokaliserats är dess funktion inte helt förstådd än.
- Laterala spinothalamus: smärt- och värmemässiga förnimmelser.
- Spinotektala: inåtledande information för spinovisuella reflexer.
- Främre spinothalamus: lätt beröring och tryck.
- Bakre och laterala kortikospinala: förmedlar smidighet och snabbhet till rörelser.
- Tektospinala: deltar i rörelser från visuell stimuli.
- Vestibulospinala: ansvarar för att bibehålla balansen.
- Olivospinala: influerar aktiviteten hos motoriska nervceller.
- Rubrospinala: hämmar aktiviteten hos extensormusklerna.
Den vita massan i ryggraden ansvarar alltså för förmedling av motorisk och sensorisk information i ett brett spann av rörelser och förnimmelser, och kommunicerar mellan olika områden.
Uppåtgående (sensorisk)
De nedåtgående banorna ansvarar för att skicka information som samlats av de externa sinnena (exteroceptiv information) eller inre stimuli (proprioceptiv) till cerebrala cortex (hjärnbarken), där djupare bearbetning äger rum. De flesta av de uppåtgående banorna slutar i thalamus, bortsett från doftstimuli, som går direkt till luktloben.
De är uppåtgående, centripetala, födda ur periferin och tillhandahåller information till de högre sinnena. Vissa av nervfibrerna tjänar för att sammankoppla olika segment av ryggraden. Samtidigt går andra uppåt från ryggraden till de övre centren, och sammankopplar därmed ryggraden med hjärnan. De förmedlar information som kan nå medvetandet.
I dess simplaste form består banorna som går upp till medvetandet av tre nervceller. Men vissa inåtledande banor använder mer eller mindre. Många av nervceller som finns i de uppåtgående banorna förgrenar sig, medan andra deltar i muskelreflexer.
De är de rutter som dirigerar information från somatiska receptorer. Det finns två huvudsakliga sätt som denna information färdas på:
- Nocioceptiva banor: förmedlar smärta och temperaturinformation.
- Mekaniska banor: förmedlar information om ytlig och djup beröring, proprioception och vibration.
Nedåtgående (motorisk)
Pyramidbanorna är de nedåtgående (motoriska) nervbanorna. De har hand om frivilliga, snabba, smidiga, finmotoriska och precisa rörelser. Det finns tre nervceller som är involverade i att skicka information för att utföra en rörelse. De följde denna bana:
- Nervcell 1: nervcellen som finns i precentrala och premotoriska cortex.
- Nervcell 2: existerar inte alltid i samma bana. Det är en interneuron eller internuncial neuron.
- Nervcell 3: ligger i bakre hornet i ryggraden. Alla pyramidbanor slutar med att uppvisa contralateralitet, vilket innebär att en lesion i högra motoriska cortex kommer orsaka en skada på den vänstra sidan av kroppen, till exempel.
Den extrapyramidala rutten ansvarar för ofrivilliga rörelser och kommer från vissa subkortikala strukturer som går till ryggraden. Den reglerar iscensättningen av ofrivilliga rörelser (gång, hållning, muskelton, vakenhet och instinktivt beteende. Till skillnad från det pyramidala systemet börjar det inte i cerebrala cortex, utan i olika subkortikala strukturer.
En annan kritisk funktion hos de nedåtgående motoriska banorna är att modulera reflexkretsarna i ryggraden. Anpassningsförmågan hos spinalreflexerna kan förändras beroende på beteendesammanhanget. Ibland måste styrkan eller till och med tecknet (extension kontra flexion) förändras så att rörelsen anpassar sig till omständigheterna. Nedåtgående banor ansvarar för att kontrollera dessa variabler.
Reflexer hos ryggraden
Det finns rörelser som vi gör undermedvetet innan den sensoriska informationen från denna stimulus når hjärnan. Dessa är reflexrörelser, såsom att ta bort handen från en het yta eller att sluta ögonen när vi hör ett högt ljud. Vi kontrollerar inte dessa rörelser.
Reflexen är en enkel krets i nervsystemet. Den börjar med receptorerna, som är strukturer som omvandlar energin från en stimulus till en elektrisk laddning i de perifera afferenta nervbanorna. Dessa driver impulser till integreringscentra – interneuronen. Sedan passerar informationen till de efferenta motoriska neuronerna, så att effektorn (muskeln) utför reflexrörelsen.
Dessa rörelser kommer tack vare reflexkretsen. Soman i nervcellen ligger i ganglion i den bakre roten och passerar genom dorsalen, där den kommunicerar med interneuronen, som är associationsneuronen som integrerar informationen och förmedlar den till den motoriska neuronen i ventrala hornet, för att lämna den ventrala roten och rikta nervimpulsen till muskeln för att iscensätta dess sammandragning.
Bibliografi
Carlson R. (2014). Fisiología de la conducta. Madrid, España: Pearson educación
Tortora G. J., Derrickson B.(2013). Principios de anatomía y fisiología. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana
Kandell E.R., Schwartz J.H. y Jessell T.M.(2001). Principios de Neurociencia. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana.
