Spis treści

1. Budowa zewnętrzna
2. Budowa wewnętrzna
   2.1. Istota szara
        2.1.1. Podział Rexeda
   2.2. Istota biała
3. Drogi rdzenia kręgowego
   3.1. Drogi wstępujące
   3.2. Drogi zstępujące
4. Podsumowanie

 

Już u wczesnych kręgowców – lancetników – można zaobserwować strukturę przypominającą rdzeń kręgowy. Jest to cewka nerwowa, położona wzdłuż ciała i spoczywająca na strunie grzbietowej. W toku ewolucji tak cewka nerwowa, jak i struna grzbietowa uległy licznym zmianom, przekształcając się u późniejszych grup zwierząt w rdzeń kręgowy i kręgosłup.

 

1. Budowa zewnętrzna

U człowieka rdzeń kręgowy (medulla spinalis) położony jest w kanale kręgowym wewnątrz kręgosłupa. W początkowym okresie rozwoju biegnie przez całą jego długość, jednak później wzrost kręgosłupa na długość przebiega szybciej niż wzrost rdzenia kręgowego. Z tego powodu rdzeń nie wypełnia kanału kręgowego całkowicie, ale kończy się na wysokości pierwszych kręgów lędźwiowych. Niżej znajduje się struktura zwana ogonem końskim (cauda equina). Tworzy ją pęk nerwów rozpoczynających się w stożku rdzeniowym (conus medullaris) – zwężonej, końcowej części rdzenia oraz szczątkowa końcówka rdzenia kręgowego – nić końcowa (filum terminale). Fragment kanału kręgowego, w którym znajduje się ogon koński, określany jest mianem zbiornika lędźwiowego.

Również ze względu na szybszy wzrost kręgosłupa w stosunku do rdzenia kręgowego, następuje zjawisko pozornego wstępowania rdzenia kręgowego (pseudoascensus madullae spinalis). W jego wyniku nerwy rdzeniowe opuszczają kanał kręgowy przez otwory międzykręgowe położone niżej niż nerwy te się rozpoczynają.

Trudno jest określić granicę między rdzeniem kręgowym a rdzeniem przedłużonym – dolną częścią pnia mózgu. Struktury te nie są od siebie ściśle oddzielone. Niektórzy badacze uważają, ze rdzeń kręgowy rozpoczyna się po przejściu przez otwór wielki kości potylicznej czaszki (foramen magnum). Inni zaś umieszczają jego początek w miejscu, z którego wychodzi pierwsza para nerwów rdzeniowych.

Ze względu na obecność grzbietowych i brzusznych korzeni nerwów rdzeniowych, rdzeń kręgowy ma budowę segmentową. U człowieka można wyróżnić 31 segmentów zwanych też neuromerami:

  • 8 segmentów szyjnych,
  • 12 segmentów piersiowych,
  • 5 segmentów lędźwiowych,
  • 5 segmentów krzyżowych,
  • 1 segment guziczny.

Z każdego z nich wychodzi para nerwów rdzeniowych. Ze względu na wspomniane wcześniej pozorne wstępowanie rdzenia, neuromery są przesunięte w stosunku do kręgów o tej samej nazwie. Najmniejsze przesunięcie (o długość jednego trzonu kręgu) obserwuje się w obrębie odcinka szyjnego. Wzrasta ono w kierunku doogonowym: XII neuromer piersiowy leży na wysokości X kręgu piersiowego, neuromery lędźwiowe leżą na poziomie ostatnich kręgów piersiowych, a neuromery stożka rdzeniowego (dolne krzyżowe i guziczny) – na poziomie I kręgu lędźwiowego. Te różnice w położeniu są niezwykle istotne w kontekście diagnozowania uszkodzeń rdzenia przy urazach kręgosłupa.

Poza korzeniami nerwów rdzeniowych, rdzeń kręgowy nie wykazuje oczywistych oznak segmentacji. Jest on raczej jednolitą kolumną o długości 42 – 45 cm i szerokości do 1 cm, podzieloną na dwie części przez szczelinę pośrodkową przednią (fissura mediana anterior) i bruzdę pośrodkową tylną (sculus medianus posterior), choć podział ten nie jest całkowity. W obrębie od piątego segmentu szyjnego do pierwszego piersiowego (C5-Th1) i od drugiego lędźwiowego do trzeciego krzyżowego (L2-S3) jego średnica powiększa się, tworząc odpowiednio: zgrubienie szyjne i lędźwiowe. Okolice tych zgrubień zaopatrują kończyny górne i dolne, w związku z czym zawierają większą liczbę neuronów niż pozostałe części rdzenia.

 

2. Budowa wewnętrzna

W budowie wewnętrznej rdzenia kręgowego wyróżnić można istotę szarą, otoczoną warstwą istoty białej. Istota szara na całej długości rdzenia tworzy struktury zwane słupami (columnae). Na przekroju poprzecznym widoczna jest zaś w postaci struktury w kształcie motyla lub litery „H”, tworzonej przez rogi przednie (cornu anterior) i rogi tylne (cornu posterior), między którymi znajduje się istota szara pośrednia (substantia grisea intermedia). Przestrzennymi odpowiednikami rogów są słupy przednie i tylne (collumnae anteriores et posteriores).

2.1. Istota szara

Rogi przednie, zwane też rogami ruchowymi, zbudowane są przede wszystkim z neuronów, których aksony dążą do mięśni szkieletowych, tworząc włókna ruchowe. Ułożenie motoneuronów jest dość charakterystyczne: najbardziej przyśrodkowo położone są komórki unerwiające mięśnie tułowia i proksymalnych części kończyn, zaś najbardziej bocznie – te, które unerwiają mięśnie dystalnych części kończyn. Motoneurony z przedniej części rogów wysyłają aksony do mięśni zginaczy, natomiast neurony części tylnej – do mięśni prostowników.

Rogi tylne są znacznie cieńsze od przednich. Można wyróżnić w nich, poczynając od przodu, następujące części:

  • podstawę (basis cornu posterioris),
  • szyjkę (cervix cornu posterioris),
  • głowę (caput cornu posterioris),
  • szczyt (apex cornu posterioris).

Większa część rogu tylnego ma budowę typową dla istoty szarej. Jednak szczyt i część głowy zbudowana jest z połyskliwej, jednolitej masy zwanej istotą galaretowatą (substantia gelatinosa). Na przekroju ma ona kształt litery „V”, której ramiona otaczają głowę. Specyficzny, galaretowaty wygląd nadają jej niewielkie ciała i krótkie, bezmielinowe wypustki komórek nerwowych. Rogi tylne nazywane są też rogami czuciowymi – ich neurony włączone są w układy dróg czuciowych.

W obrębie istoty szarej pośredniej wyróżnia się część boczną (substantia intermedia lateralis) i środkową (substantia intermedia centralis). Substancja pośrednia środkowa stanowi poprzeczkę w literze „H”, tworzonej przez istotę szarą. Łączy ona rogi przednie i tylne. Buduje także spoidło szare przednie (commissura grisea anterior) i spoidło szare tylne (commissura grisea posteriori), pomiędzy którymi znajduje się tzw. kanał środkowy (canalis centralis), wypełniony płynem mózgowo-rdzeniowym. Istota pośrednia boczna położona jest pomiędzy rogiem tylnym i przednim i płynnie przechodzi w istotę pośrednią środkową. W jej obrębie znajdują się ośrodki autonomicznego układu nerwowego. W niektórych odcinkach rdzenia istota pośrednia boczna jest szczególnie rozwinięta i tworzy struktury zwane rogami bocznymi (cornu laterale).

Oprócz neuronów czuciowych i ruchowych, w obrębie rdzenia kręgowego znajdują się także neurony kojarzeniowe, zwane interneuronami. Pełnią one bardzo ważną funkcję w integracji czynnościowej. Tworzą one połączenia w obrębie jednego segmentu rdzenia, jak również przechodzą do przeciwnej połowy rdzenia – połączenia spoidłowe. Istotną rolę odgrywają one zwłaszcza w odruchach rdzeniowych – stereotypowych reakcjach niezależnych od naszej woli, będących odpowiedzią na bodziec.

2.1.1. Podział Rexeda

W latach 50. XX wieku szwedzki neurolog Bror Rexed prowadził badania elektrofizjologiczne, podczas których igła generująca impulsy elektryczne przesuwana była od tyłu ku przodowi przez istotę szarą rdzenia. Zaowocowały one opracowaniem podziału istoty szarej na warstwy zwane blaszkami Rexeda. Zakłada on, iż istota szara rdzenia kręgowego składa się z dziewięciu blaszek leżących pionowo i numerowanych od tyłu ku przodowi oraz z dziesiątej blaszki, którą stanowi istota pośrednia środkowa. Jest on bardzo użyteczny zwłaszcza dla anatomów i fizjologów, ponieważ odzwierciedla różnice w budowie histologicznej poszczególnych części istoty szarej oraz w ich funkcjach. W podziale Raxeda wyróżnia się blaszki:

  • I – cienkie pasmo istoty szarej pokrywające istotę galaretowatą, zwane też warstwą brzeżną,
  • II i III – istota galaretowata,
  • IV – głowa rogu tylnego,
  • V – szyjka rogu tylnego,
  • VI – część podstawy rogu tylnego,
  • VII – istota pośrednia boczna oraz znaczna część rogu przedniego,
  • VIII – część obszarów zawierających interneurony rogu przedniego,
  • IX – komórki ruchowe rogu przedniego,
  • X – istota pośrednia środkowa.

Warstwy I – III stanowią pierwotne rdzeniowe pola projekcyjne, do których docierają impulsy z receptorów somatycznych i trzewnych. Warstwy IV – VI integrują impulsy z proprioreceptorów (zbierających informacje o położeniu części ciała) z impulsami z ośrodków ruchowych mózgowia. Blaszka VII zawiera neurony kojarzeniowe i stanowi rdzeniowy ośrodek koordynacyjny. Neurony warstwy VIII wpływają na zmianę czynności ruchowych poprzez oddziaływanie na motoneurony blaszki IX. Blaszka X prawdopodobnie pełni funkcje kojarzeniowe.

 

2.2. Istota biała

Istota biała rdzenia kręgowego tworzy pionowe struktury zwane sznurami. W każdej połowie rdzenia występują:

  • sznur przedni (finiculus anterior),
  • sznur boczny (funikulus lateralis),
  • sznur tylny (funikulus posterior).

Sznury tylne obu połów rdzenia oddzielone są od siebie przez bruzdę pośrodkową tylną. W odcinku szyjnym i piersiowym po obu stronach rdzenia występuje także bruzda pośrednia grzbietowa (sculus intermedium dorsalis), dzieląca sznur tylny na położony przyśrodkowo pęczek smukły (fasciculus gracilis) i leżący bardziej bocznie pęczek klinowaty (fasciculus cuneatus). Pomiędzy sznurem tylnym a bocznym znajduje się róg tylny. Natomiast pomiędzy sznurem bocznym a przednim granica jest jedynie umowna. Stanowią ją włókna korzenia przedniego nerwu rdzeniowego. Istota biała prawej i lewej połowy rdzenia połączone są ze sobą za pomocą spoidła białego (commissura alba). Znajduje się ono pomiędzy dnem szczeliny pośrodkowej przedniej a spoidłem szarym przednim. Tworzą je włókna spoidłowe oraz krzyżujące się drogi projekcyjne łączące rdzeń kręgowy z poszczególnymi strukturami mózgowia.

 

3. Drogi rdzenia kręgowego

W istocie białej występują różne rodzaje włókien nerwowych:

  • rdzeniowo-mózgowiowe – wstępujące – biegnące do móżdżku, wzgórza lub jąder pnia mózgu,
  • mózgowiowo-rdzeniowe – zstępujące – biegnące z kory oraz pnia mózgu do rdzenia kręgowego,
  • drogi własne rdzenia – krótsze włókna łączące różne segmenty rdzenia kręgowego.

Każde z tych włókien tworzą zwykle osobne szlaki nerwowe. U naczelnych, w tym u człowieka, szlaki zstępujące znajdują się zwykle w obrębie sznura bocznego i przedniego, zaś wstępujące – we wszystkich trzech sznurach. Drogi własne rdzenia zlokalizowane są zaś wokół istoty szarej rdzenia, gdzie tworzą cienką warstwę zwaną pęczkiem własnym rdzenia (fasciculi proprii).

 

3.1. Drogi wstępujące

Drogi rdzeniowo-mózgowe tworzą dwa układy:

  • drogi rdzeniowo-opuszkowe (tractus spinobulbares),
  • drogi rdzeniowo-wzgórzowe (tractus spinothalamici).

Drogi rdzeniowo-opuszkowe przewodzą informacje o dotyku, wibracjach i ułożeniu części ciała. Zlokalizowane są w obrębie sznurów tylnych: pęczka smukłego i klinowatego. Pierwszy z nich przesyła informacje z kończyny dolnej i dolnej części tułowia, drugi natomiast – z kończyny górnej, górnej części tułowia i szyi. Ich włókna zbudowane są z aksonów komórek czuciowych zwojów rdzeniowych i docierają do jądra smukłego i jądra klinowatego w rdzeniu przedłużonym. Drogi te nie krzyżują się biegnąc przez rdzeń kręgowy. Ich uszkodzenie wywołuje zaburzenia czucia po tej samej stronie ciała. Ze względu na podobieństwo w zakresie czynnościowym, do układu tego zalicza się również drogę rdzeniowo-móżdżkową tylną (tractus spinocerebellaris posterior), znajdującą się w tylnej części sznura bocznego.

Drogi rdzeniowo-wzgórzowe, określane też jako drogi czucia protopatycznego, są najdłuższymi drogami wstępującymi w obrębie sznurów przednio-bocznych. Rozpoczynają się w istocie szarej rdzenia kręgowego. Wśród nich rozróżniane są:

  • droga rdzeniowo-wzgórzowa boczna (tractus spinothalamicus lateralis), znajdująca się w przedniej części sznura bocznego,
  • droga rdzeniowo-wzgórzowa przednia (tractus spinothalamicus anterior), biegnąca w obrębie sznura przedniego.

Drogę boczną wiąże się zwykle z odczuwaniem temperatury i bólu, zaś drogę przednią – z odczuwaniem dotyku. Najnowsze badania wykazały jednak, że znaczna część włókien tych dróg nie dociera do wzgórza, ale kończy się w obrębie struktur pnia mózgu: tworu siatkowatego i pokrywy. Określa się je mianem drogi rdzeniowo-siatkowej (tractus spinoreticularis) i rdzeniowo-pokrywowej (tractus spino-tectalis). Wszystkie te drogi przechodzą przez spoidła na drugą stronę rdzenia i przekazują informacje przeciwległym stronom mózgowia. W przedniej części sznura bocznego biegnie też droga rdzeniowo-móżdżkowa przednia (tractus spinocerebellaris anterior).

 

3.2. Drogi zstępujące

Drogi mózgowiowo-rdzeniowe dzielone są na:

  • drogi korowo-rdzeniowe, zwane też piramidowymi (tractus corticospinalis s. pyramidalis),
  • drogi zstępujące łączące pień mózgu z rdzeniem kręgowym,
  • drogi zstępujące układu autonomicznego.

Droga korowo-rdzeniowa jest główną drogą ruchową. Większa część jej włókien na poziomie rdzenia przedłużonego pnia mózgu ulega skrzyżowaniu i biegnie przeciwległą połową rdzenia kręgowego, tworząc drogę korowo rdzeniową boczną (tractus corticospinalis lateralis) w tylnej części sznura bocznego. Unerwia ona głównie kończyny i odpowiada za precyzyjne ruchy dowolne. Pozostała część, stanowiąca niespełna 20% włókien, pozostaje po tej samej stronie rdzenia kręgowego i stanowi drogę korowo-rdzeniową przednią (tractus corticospinalis anterior), odpowiadającą za ruchy mięśni tułowia. Obie pobudzają, bezpośrednio lub za pośrednictwem kolejnych neuronów, motoneurony rogów przednich. Te z kolei unerwiają mięśnie szkieletowe, kierując ich skurczami.

Drogi zstępujące rozpoczynające się w pniu mózgu rozproszone są w sznurze bocznym i przednim. W tylnej części sznura bocznego, brzusznie do drogi korowo rdzeniowej oraz pomiędzy jej włóknami, znajduje się droga czerwienno-rdzeniowa (tractus rubospinalis). W przedniej części tego samego sznura, a także w sznurze przednim biegnie boczna i przyśrodkowa część drogi siatkowo-rdzeniowej (tractus reticulospinalis), jak również droga przedsionkowo-rdzeniowa boczna (tractus vestibulospinalis lateralis), która rozpoczyna się w jądrze przedsionkowym bocznym. Te długie drogi ruchowe przemieszane są z drogami wstępującymi. Ich ścisłe położenie jest przeważnie trudne do określenia, ponieważ zmienia się w poszczególnych odcinkach rdzenia kręgowego.

Drogi zstępujące układu autonomicznego łączą ośrodki podwzgórza i pnia mózgu z istotą szara rdzenia kręgowego. Są to droga podwzgórzowo-rdzeniowa i samotno-rdzeniowa, zlokalizowane głównie w tylnej części sznurów bocznych. Płyną nimi informacje mające wpływ na czynność ośrodków układu autonomicznego w rdzeniu kręgowym.

 

4. Podsumowanie

Bibliografia:
1. Bochenek A., Reicher M. Anatomia człowieka – Tom IV: Układ nerwowy ośrodkowy, wyd. I (II), Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1981
2. Gołąb B., Jędrzejewski K. Anatomia czynnościowa ośrodkowego układu nerwowego, wyd. V, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2000, 2004
3. Narkiewicz O., Moryś J. Neuroanatomia czynnościowa i kliniczna. Podręcznik dla studentów i lekarzy, wyd. 1 (dodruk), Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2001, 2003
4. Nolte J. Mózg człowieka. Anatomia czynnościowa mózgowia, tom 1 i 2, I wydanie polskie, Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2011
5. Szarski H. Anatomia porównawcza kręgowców, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1976
6. Walocha J. Ośrodkowy układ nerwowy. Podręcznik dla studentów i lekarzy, wyd I, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2013

Dodaj komentarz