Rdzeń kręgowy

Część ośrodkowego układu nerwowego znajdująca się w kanale kręgowym, okryta oponami mózgowymi. Mimo że jest on przedłużeniem mózgowia, za jego początek uznaje się punkt, w którym wychodzi z jamy czaszki w pobliżu otworu potylicznego. Następnie biegnie w kanale kręgowym i kończy się w pobliżu krążka międzykręgowego znajdującego się między 1. a 2. kręgiem lędźwiowym.

Artykuł jest częścią publikacji pochodzącej z nowej serii Biblioteki Gazety Wyborczej pt.: Wielka Encyklopedia Medyczna, którą nabyć można w Kulturalnym Sklepie lub w każdą środę w kiosku

Od rdzenia kręgowego odchodzi 31 par nerwów rdzeniowych, które, rozgałęziając się, dochodzą do różnych części organizmu, łącząc je z ośrodkowym układem nerwowym.

W obszarze szyjnym rdzeń tworzy zgrubienie, zwane zgrubieniem szyjnym, z którego wychodzą nerwy kończyn górnych; z podobnego zgrubienia w obszarze lędźwiowym, zwanego zgrubieniem lędźwiowym, wychodzą nerwy kończyn dolnych. Pod zgrubieniem lędźwiowym rdzeń zmniejsza swoją średnicę i tworzy odcinek końcowy w kształcie stożka, zwany stożkiem rdzeniowym; od tego punktu cienka wypustka z tkanki łącznej (nić końcowa) dochodzi do górnej części kości guzicznej. Rdzeń kręgowy jest podzielony podłużnie na symetryczne połowy przez dwie bruzdy: środkową przednią oraz środkową tylną, płytszą niż pierwsza.

Budowa rdzenia kręgowego

Z zewnątrz rdzeń kręgowy wygląda jak biaława nić, z której wychodzą w regularnych odstępach korzenie nerwów rdzeniowych. Budowa wewnętrzna jest bardziej złożona, co widoczne jest po dokonaniu poprzecznych nacięć. Powierzchnia nacięć ma bardzo charakterystyczny wygląd: ich wewnętrzny obszar ma kształt motyla w kolorze szarym (którego skrzydła są zwane odpowiednio rogami tylnymi oraz przednimi); wokół istoty szarej znajdują się obszary istoty białej. W każdym odcinku kręgosłupa (szyjnym, piersiowym itd.) rozmieszczenie istoty szarej i białej w cięciu jest dokładnie takie samo; obrazuje to fakt, że zarówno obszary szare, jak i białe pochodzą z kolumn tkanki, białej lub szarej, które biegną wzdłuż całej długości rdzenia kręgowego. Obszary szare są zbudowane z ciał komórek nerwowych, a obszary białe z odśrodkowych lub dośrodkowych włókien nerwowych (neuryty i dendryty).

Neuryty (aksony) przekazują impulsy z komórki nerwowej (neuronu) do obwodu (do komórek konkretnego narządu), a dendryty odbierają sygnały z innych komórek nerwowych. Neuryt danego neuronu łączy się z dendrytem następnego neuronu za pomocą tzw. synapsy. Istota szara stanowi centrum przetwarzania informacji, natomiast istota biała tworzy drogi nerwowe. Neurony łączą drogi zstępujące i wstępujące wzdłuż rdzenia.

Te bezpośrednie połączenia (umiejscowione na różnych poziomach rdzenia) stanowią anatomiczną podstawę odruchów i służą do udoskonalania przepływu impulsów nerwowych wzdłuż rdzenia. Przez kanał rdzenia kręgowego, komory mózgu i jamę podpajęczynówkową mózgowia przepływa płyn rdzeniowo-mózgowy. Struktury te zbudowane są z włókien nerwowych posiadających osłonkę mielinową lub nagich, czyli pozbawionych mieliny. Są to długie włókna tworzące bardzo ważne, zstępujące i wstępujące, drogi nerwowe. Włókna te są pogrupowane w 3 duże pasma, zwane prawym i lewym powrózkiem.

Wyróżnia się powrózek przedni, boczny i tylny. Z opisowego punktu widzenia powrózki te nie mają wyjątkowego znaczenia, ale każdy z nich łączy grupy włókien, które biegnąc podłużnie, stanowią określoną drogę nerwową. Poniżej omówione zostały szczegółowo drogi (lub pasma).

Funkcje rdzenia kręgowego

Pełni dwie zasadnicze funkcje: uczestniczy w przewodzeniu impulsów nerwowych oraz zawiera w sobie ośrodki odruchowe. Drogi nerwowe rdzenia kręgowego stanowią dwukierunkowy system komunikacji między mózgowiem a zewnętrznymi obszarami ciała i odwrotnie. Drogi przewodzące impulsy oraz wrażenia czuciowe z narządów peryferycznych do mózgowia są zwane wstępującymi, podczas gdy przewodzące impulsy ruchowe z mózgowia do narządów wykonawczych są zwane zstępującymi. Włókna nerwowe z jednej drogi wychodzą z neuronów umieszczonych w tym samym obszarze układu nerwowego i dochodzą do tego samego obszaru peryferycznego. Nazewnictwo dróg (lub pasm) jest często powiązane z ich wspólnym początkiem oraz końcem, tak więc np.: wiązka rdzeniowo-wzgórzowa wychodzi z rdzenia kręgowego i przewodzi impulsy bólowe oraz dotykowe do wzgórza. Pasmo korowo-rdzeniowe wychodzi z kory mózgowej i przewodzi do nerwów rdzeniowych impulsy ruchowe odpowiedzialne za ruchy mięśni szkieletowych itd.

Drogi wstępujące. Główne drogi wstępujące rdzenia kręgowego:

1) pęczek smukły oraz pęczek klinowaty przebiegają w powrózkach tylnych rdzenia. Włókna przewodzą sygnały zebrane z receptorów ruchowych skóry, mięśni, ścięgien oraz stawów do mózgowia, gdzie zostają zidentyfikowane jako wrażenia dotykowe, uciskowe oraz ruchowe. U podstawy mózgowia w obszarze rdzenia przedłużonego większość włókien krzyżuje się, tworząc kształt litery X; włókna wstępujące z lewej strony przechodzą na prawo i odwrotnie. W ten sposób impulsy z receptorów lewej strony ciała dochodzą do prawej półkuli mózgu i na odwrót;

2) boczne pasma kręgowo-wzgórzowe oraz pasma przednie są umiejscowione odpowiednio w powrózkach bocznych i przednich, a ich włókna krzyżują się na poziomie rdzenia. Pasma boczne przewodzą do mózgowia impulsy pochodzące z różnych obszarów ciała i stanowią drogi wrażliwe na ból oraz zmiany termiczne. Impulsy przesyłane przez przednie pasma kręgowo-wzgórzowe są natomiast identyfikowane jako wrażenia dotykowe i uciskowe;

3) grzbietowe pasma rdzeniowo-móżdżkowe oraz pasma brzuszne umiejscowione są w pobliżu kręgowych powierzchni powrózków bocznych. W przeciwieństwie do pasm rdzeniowo-móżdżkowych, włókna grzbietowe nie krzyżują się w rdzeniu kręgowym; obydwa pasma przewodzą impulsy pochodzące z mięśni kończyn dolnych oraz tułowia do móżdżku. Są one niezbędne do koordynacji ruchów mięśniowych.

Drogi zstępujące. Główne drogi zstępujące rdzenia kręgowego to:

1) boczne pasma korowo-rdzeniowe oraz pasma przednie zajmujące odpowiednio powrózki boczne oraz przednie.

Większość włókien pasm bocznych krzyżuje się w dolnej części rdzenia przedłużonego; włókna pasm przednich biegną w części homolateralnej rdzenia kręgowego. Pasma korowo-rdzeniowe przewodzą impulsy z kory mózgowej do nerwów rdzeniowych, a następnie do różnych mięśni szkieletowych. Kontrolują zatem ruchy podległe woli. Pasma korowo- rdzeniowe są również określane mianem dróg piramidowych. Jest to system odpowiedzialny za prawidłowe wykonywanie ruchów i utrzymanie właściwej postawy ciała. Oprócz pasma korowo-rdzeniowego układ piramidowy tworzy pasmo korowo-jądrowe odpowiadające za unerwienie mięśni twarzoczaszki i szyi. Drogi piramidowe przechodzą przez rdzeń kręgowy do rdzenia przedłużonego. Pasma nie wchodzą w skład układu piramidowego i przebiegają poza jego drogami. Są to pasma siateczkowo-rdzeniowe oraz czerwienno-rdzeniowe;

2) boczne pasma siateczkowo-rdzeniowe są umiejscowione w powrózkach bocznych. Pasma przednie oraz środkowe znajdują się w powrózkach przednich. Jedynie niektóre włókna pasm bocznych krzyżują się. Pozostałe wraz z pasmami przednimi oraz bocznymi biegną dalej prosto.

Impulsy ruchowe przekazywane przez pasma siateczkowo-rdzeniowe wychodzą z mózgowia i kontrolują napięcie mięśniowe oraz działanie gruczołów potowych;

3) pęczek czerwienno-rdzeniowy zaczyna się w śródmózgowiu i biegnie w powrózkach bocznych. Przewodzi on impulsy ruchowe z mózgowia do mięśni szkieletowych i koordynuje ich pracę oraz pozycję ciała.

Rdzeń kręgowy, oprócz tego, że pełni funkcję przewodzenia impulsów nerwowych zawiera również wiele ośrodków odruchowych.

Nerwy rdzeniowe

Z rdzenia kręgowego wychodzi 31 par nerwów rdzeniowych mieszanych, które stanowią komunikacyjną sieć między rdzeniem kręgowym a poszczególnymi częściami ciała (tzw. obwodowy układ nerwowy). W ten sposób możliwa jest łączność z centralną częścią układu nerwowego.

Każdy nerw rdzeniowy ma swoją nazwę anatomiczną, poszczególne nazwy odpowiadają określonemu odcinkowi kręgosłupa: wyróżnia się więc 8 par nerwów szyjnych (od C1 do C8), 12 par nerwów piersiowych (od T1 do T12), 5 par nerwów lędźwiowych (od L1 do L5), 5 par nerwów krzyżowych (od S1 do S5) i 1 parę nerwów guzicznych. Nerwy wchodzące z górnej części rdzenia kręgowego

przebiegają w sposób prawie poziomy; natomiast nerwy wychodzące z dolnej części biegną ku dołowi, tworząc kąt ostry. Rozmieszczenie to wynika z procesu wzrostowego organizmu: w pierwszych latach życia długość rdzenia kręgowego i kręgosłupa są równe, natomiast u dorosłego kręgosłup jest dłuższy od rdzenia kręgowego. W związku z tym u osoby dorosłej rdzeń kręgowy kończy się między 1. i 2. kręgiem lędźwiowym. Pozostałe nerwy lędźwiowe, krzyżowe i guziczne wychodzą więc z otworów międzykręgowych zlokalizowanych poniżej rdzenia kręgowego.

Budowa nerwów rdzeniowych

Każdy nerw kręgowy wychodzi z rdzenia dwoma krótkimi korzeniami znajdującymi się wewnątrz kanału kręgowego: korzeniem grzbietowym, czuciowym, i korzeniem brzusznym, ruchowym. Korzeń grzbietowy (korzeń tylny lub czuciowy) ma zgrubienie, zwój korzenia grzbietowego (lub zwój rdzeniowy), który zawiera ciała komórek nerwowych czuciowych. Włókna, które wywodzą się z ciał komórkowych, rozwidlają się prawie natychmiast.

Jedna z dwóch gałęzi kieruje się w stronę obwodu, druga przebiega w korzeniu grzbietowym, docierając do rdzenia kręgowego, gdzie wchodzi w kontakt z wypustkami (dendrytami) innych neuronów. Korzeń brzuszny (korzeń przedni lub ruchowy) każdego nerwu rdzeniowego zbudowany jest z włókien neuronów ruchowych, których ciała znajdują się w istocie szarej rdzenia kręgowego. Z pnia nerwu rdzeniowego odchodzą cztery gałęzie; najważniejsze z nich to brzuszna i grzbietowa. Każda z nich zbudowana jest z włókien pochodzących zarówno z korzenia brzusznego, jak i grzbietowego; jest więc czuciowa i ruchowa.

Gałąź grzbietowa każdego nerwu rdzeniowego kieruje się w stronę grzbietu i unerwia jego mięśnie i skórę. Główna część nerwu, gałąź brzuszna, przebiega po stronie brzucha i unerwia jego mięśnie i skórę oraz bocznie tułów i kończyny. Z gałęzi brzusznej odbiega gałąź oponowa, która, wchodząc w kanał kręgowy, unerwia opony mózgowo-rdzeniowe, naczynia krwionośne rdzenia, więzadła międzykręgowe i kręgi. Całość ostatnich nerwów rdzenia nazywana jest ogonem końskim. Nerwy rdzeniowe rejonu piersiowego i lędźwiowego mają 4. gałąź, gałąź trzewną komunikacyjną, która wchodzi w skład autonomicznego układu nerwowego. Z wyjątkiem nerwów piersiowych gałęzie brzuszne nerwów rdzeniowych, zamiast kierować się bezpośrednio do rejonów obwodowych, krzyżują sie między sobą, tworząc złożone siatkowate struktury nazywane splotami. Wewnątrz splotu włókna różnych nerwów rdzeniowych łączą się ze sobą tak, że docierają do określonej struktury, przebiegając w tym samym nerwie, choć wywodzą się z różnych nerwów rdzeniowych.