fisiología

Médula espinal

generalidad

La médula espinal es, junto con el cerebro, el sistema nervioso central (SNC).

Estructura extremadamente compleja, presenta dentro de ella dos áreas ricas en neuronas, llamadas materia gris y materia blanca.

En contraste con lo que sucede en el cerebro, en la médula espinal la sustancia gris está rodeada por la sustancia blanca.

La médula espinal cubre diferentes funciones. De hecho, presenta neuronas con propiedades sensoriales y neuronas con propiedades motoras. Además, a partir de la sustancia gris, se originan pares de nervios mixtos, conocidos como nervios espinales.

Los pares (o pares) de nervios espinales son 31, como el número de segmentos que idealmente dividen la médula espinal.

Para proteger este órgano fundamental hay vértebras de la columna vertebral y las meninges.

Sistema nervioso central (SNC)

En los vertebrados, el sistema nervioso central ( SNC ) es el componente más importante de todo el sistema nervioso . De hecho, se encarga de analizar la información proveniente del entorno interno y externo del organismo y de elaborar las respuestas más adecuadas (a la información mencionada anteriormente).

Para realizar todas sus funciones correctamente, utiliza el sistema nervioso periférico ( SNP ): este último transmite al SNC toda la información recopilada dentro y fuera del organismo y extiende a la periferia todo el procesamiento con origen en el sistema nervioso central

¿Qué es la médula espinal?

La médula espinal es, junto con el cerebro, una de las dos estructuras nerviosas que forman el sistema nervioso central (SNC).

De hecho, además de tratar la transmisión de señales nerviosas con origen en el nivel encefálico, también es capaz de desarrollar una respuesta motora autónoma, mejor conocida como reflejo espinal .

Al igual que el cerebro, la médula espinal tiene dos áreas ricas en neuronas llamadas materia gris y materia blanca ; de otro modo, sin embargo, desde el cerebro, estas dos áreas están ubicadas exactamente opuestas: en la médula espinal, la sustancia gris está internamente y la sustancia blanca está ubicada externamente.

NEURONAS Y NERVOS: ALGUNAS DEFINICIONES IMPORTANTES

Antes de continuar con la descripción de la médula espinal, es apropiado revisar qué neuronas y nervios son.

Las neuronas son las células del tejido nervioso. Su tarea es generar, intercambiar y transmitir todas aquellas señales (nerviosas) que permiten el movimiento muscular, las percepciones sensoriales, las respuestas reflejas, etc.

En general, una neurona consta de tres partes: un cuerpo (donde reside el núcleo celular), las dendritas (que son equivalentes a las antenas de recepción) y los axones (es decir, las extensiones que actúan como difusores de señales nerviosas).

Un haz de axones constituye un nervio .

Los nervios pueden transportar información de tres maneras:

  • Desde el SNC hasta los suburbios . Los nervios con esta propiedad se llaman efferentes. Los nervios eferentes controlan el movimiento de los músculos, de ahí la esfera motora.
  • Desde los suburbios hasta el SNC . Los nervios con esta habilidad son llamados aferentes. Los nervios aferentes informan al SNC lo que han detectado en la periferia, por lo que realizan una función sensorial.
  • Desde el SNC hasta los suburbios y viceversa . Los nervios con esta doble propiedad se definen como mixtos. Los nervios mixtos cubren, al mismo tiempo, las funciones motoras y sensoriales.

Nota: el nervio y la fibra nerviosa no son exactamente lo mismo. Por fibra nerviosa, nos referimos a un axón cubierto por su cubierta.

Un conjunto de fibras nerviosas puede hacer un nervio .

Anatomia y fisiologia

La médula espinal es una estructura nerviosa cilíndrica, alojada dentro de una columna vertebral y subdividida idealmente en cuatro regiones: la región cervical, la región torácica, la región lumbar y la región sacra .

En promedio, 45 cm en hombres y 43 cm en mujeres, tiene un diámetro variable, que va desde 13 mm en la región cervical y la región lumbosacra (los llamados "bultos") hasta 6, 4 mm en la región torácica.

Procediendo de arriba a abajo, la médula espinal comienza en un área llamada forame magno (u orificio occipital ) y termina en el nivel de la segunda vértebra lumbar (aunque tiene algunas extensiones que alcanzan la región sacro-coccígea). En el punto donde se origina, es decir, en el foramen magnum, está estrechamente conectado al tronco encefálico o, mejor, a la parte de este último, mejor conocida como médula oblongata .

En términos de composición nerviosa, la médula espinal es un elemento muy complejo. Por eso, la materia gris y la materia blanca se analizarán por separado, en sus detalles más importantes. Aquí nos limitaremos a describir lo que emerge de una sección transversal de la médula espinal:

  • La sustancia gris ocupa el centro de la sección y tiene toda la apariencia de una mariposa o, si lo prefiere, la letra "H". A partir de la comparación de varias secciones transversales, realizadas en diferentes puntos, al menos un par de cosas son evidentes: la forma y el tamaño de la mariposa varían de una región a otra y la proporción de sustancia gris / blanca aumenta a medida que avanza desde la región cervical a región sacra.
  • La sustancia blanca reside en los suburbios, alrededor de la sustancia gris.
  • Exactamente en el centro, hay un canal muy pequeño lleno del llamado licor (o líquido cefalorraquídeo o cerebroespinal ). Brevemente, las funciones del licor son: proporcionar protección contra posibles traumas, nutrir el sistema nervioso central (favoreciendo los intercambios entre esto y la sangre), regular la presión intracraneal y de la médula espinal y aceptar los productos de desecho como una forma de su eliminación.

Diferenciación entre neuronas de materia gris y neuronas de materia blanca.

Se recuerda a los lectores que la diferencia entre la materia gris y la blanca es esencialmente el tipo de neuronas presentes en una y en la otra: la sustancia gris, a diferencia de la blanca, contiene solo neuronas sin mielina .

La mielina es una sustancia aislante blanquecina, compuesta principalmente de lípidos y proteínas, que aumenta la conducción de la señal nerviosa.

En el sistema nervioso central y en el sistema nervioso periférico, la producción de mielina se confía a las neuronas que constituyen la glía (o células de la glía ): específicamente a oligodendrocitos, en el caso del SNC, y a las células de Schwann, en el caso del SNP.

Al igual que en el cerebro, los nervios espinales (exactamente 31 pares), llamados nervios espinales, también nacen de la médula espinal. También este tema merece ser explorado en uno de los siguientes subcapítulos.

Columna vertebral y meninges

Como se mencionó, la médula espinal corre dentro de un canal espinal .

Como eje del cuerpo humano, la columna vertebral es una estructura ósea de aproximadamente 70 centímetros, que consiste en 33-34 vértebras apiladas una sobre otra.

Su función en relación con la médula espinal es esencialmente protegerla de insultos traumáticos que podrían poner en peligro su buena salud.

Las secciones de la columna vertebral:

  • Cervical: 7 vértebras
  • Dorsal (o torácica): 12 vértebras
  • Lumbar: 5 vértebras.
  • Sacro: 5 vértebras.
  • Coccígeo: 4/5 vértebras

Otros elementos con función protectora contra la médula espinal (y de todo el sistema nervioso central) son las meninges .

En el número de tres, las meninges son, de hecho, las membranas que se encuentran entre la médula espinal y el revestimiento del hueso vertebral (NB: en el caso del cerebro, están entre este y el cráneo).

Procediendo de afuera hacia adentro, los nombres de las meninges son:

  • Madre dura Una membrana muy gruesa, no se adhiere completamente a las vértebras, pero está separada de ella por un área rica en tejido adiposo y vasos sanguíneos venosos, llamado espacio de pérdida (o espacio epidural).
  • Aracnoides Nombrado porque está hecho de una telaraña, está dividido por el meninge más interno de un espacio conocido como el espacio subaracnoideo. En el espacio subaracnoideo hay un líquido cefalorraquídeo (que se toma de las punciones lumbares).
  • Madre pia Membrana muy delgada, contiene los vasos arteriales que suministran la médula espinal y el cerebro.

ORGANIZACIÓN EN SEGMENTOS DEL MIDOLLO ESPINAL

Además de la organización en regiones, la médula espinal también se divide en 31 segmentos .

Procediendo de arriba a abajo, tenemos 8 segmentos cervicales (C1-C8), 12 segmentos torácicos (T1-T12), 5 segmentos lumbares (L1-L5), 5 segmentos sacros (S1-S5) y un segmento coccígeo ( CO1).

Para evitar dudas, es importante aclarar que los segmentos de la médula espinal y las secciones de la columna vertebral coinciden aproximadamente. No hay, por lo tanto, correspondencia exacta, sino casi.

Cuando hablamos de los nervios espinales, veremos que cada segmento corresponde a un par de nervios espinales.

Sustancia gris

En cada ala de la mariposa que forma la sustancia gris, se pueden reconocer tres regiones pobladas por neuronas:

  1. el cuerno dorsal
  2. el cuerno lateral
  3. El cuerno ventral .

Si uno observa la médula de arriba a abajo (sección longitudinal), estas tres regiones forman elementos que son llamados por el término columnas .

En los tres cuernos citados (6 en total, considerando ambas alas), tienen lugar los cuerpos celulares de diferentes tipos de neuronas, que incluyen neuronas motoras, interneuronas y células de neuroglia, y varios axones desmielinizados (es decir, libres de mielina) ).

Todas estas neuronas están organizadas en dos grandes grupos de células; Grupos que los expertos convocaron con los términos de núcleos y láminas . Hay diferentes tipos de núcleos, cada uno con su propia función específica, y 10 placas, también con su tarea precisa. Por una cuestión de complejidad del argumento, los núcleos y las láminas no se tratarán más.

  • Los cuernos posteriores o dorsales (NB: la parte posterior de la médula espinal se ve en la dirección de nuestra espalda) contienen fibras nerviosas sensibles, que procesan información proveniente de la periferia (sensibilidad propioceptiva, sensibilidad esteroceptiva, etc.).
  • En los cuernos laterales, se alojan las neuronas que controlan los órganos pélvicos y viscerales. Los cuernos laterales están presentes solo en la sección de la médula ósea que va desde el octavo segmento cervical (C8) hasta el segundo segmento lumbar (L2).
  • Finalmente, los cuernos anteriores o ventrales (NB: el vientre de la médula espinal mira en la dirección de nuestro abdomen) aloja los núcleos de las neuronas motoras, que son las neuronas que innatan los músculos esqueléticos.

Finalmente, para completar el marco anatómico-funcional de la sustancia gris, notamos la presencia de dos inflamaciones, el resultado de una concentración de células nerviosas, una a nivel de los segmentos cervicales y otra a nivel de los segmentos lumbosacros.

La inflamación cervical (o intumescentia cervical ) contiene las neuronas que inervan las extremidades superiores del cuerpo; reside aproximadamente a la altura de los nervios del plexo braquial, exactamente entre el segmento cervical IV (C4) y el segmento torácico (T1).

La hinchazón lumbosacra (o intumescentia lumbalis ), por otro lado, contiene las neuronas inervadas de las extremidades inferiores; esto se encuentra aproximadamente en los nervios del plexo lumbosacro, entre el segmento lumbar II (L2) y el segmento sacro III (S3).

Sustancia blanca

En la materia blanca, alrededor de un ala de la mariposa central, se pueden identificar tres regiones simétricas (por lo tanto, 6, considerando ambas alas); estas regiones, observadas a lo largo de su eje longitudinal, forman las llamadas cuerdas . En la posición dorsal, el cordón posterior (o dorsal) reside; En una posición intermedia, tiene lugar el cordón lateral ; Finalmente, en la posición ventral, aloja el cordón anterior (o ventral).

Dentro de los diversos cordones, hay tres tipos diferentes de nervios:

  • Las llamadas vigas o rasgos ascendentes .

    Estos elementos nerviosos transportan la información de una naturaleza sensible desde la periferia al sistema nervioso central, exactamente a los núcleos del tronco cerebral, el cerebelo y la parte dorsal del tálamo.

    En los cordones dorsales, encontramos los paquetes (o fascículos) conocidos con el nombre de gracile y cuneate; en los cordones laterales, tienen lugar los rasgos neospinatalamic y los rasgos espinocerebelosos (que se distinguen por delante y por detrás); Finalmente, en los cordones ventrales, se encuentran los haces paleospinotalámicos, los haces espinoolivares, los rasgos espinoreticulares y los rasgos espinoectal.

  • Las llamadas vigas o rasgos descendentes .

    Estos elementos nerviosos transmiten información motora, originada en el SNC (precisamente en la corteza cerebral y en los núcleos del tronco encefálico).

    Entre los paquetes ascendentes más importantes se encuentran el paquete corticoespinal, el paquete rubroespinal, el paquete vestibuloespinal medial y lateral, el paquete reticuloespinal medial y lateral y el paquete tectoespinal.

  • Las fibras nerviosas utilizadas para la coordinación de los reflejos flexores .

    Se habla de un reflejo flexor cuando, después de un doloroso estrés, la parte del cuerpo involucrada se aleja.

    Un ejemplo clásico de reflejo de flexión es el que ocurre cuando pones tu pie en una uña o tomas un carbón ardiente en tu mano: la respuesta consiste, respectivamente, en retirar la extremidad afectada y abrir la mano para salir. Objeto hirviente.

Función de las principales vigas ascendentes (o tramos).

Cordón de sustancia blancaCalle (o paquete)función
Cordon dorsalGracile y cuneateSe ocupan de la sensibilidad propioceptiva consciente y la percepción táctil, transportando información sobre el sentido de la presión, vibración, posición y movimiento.
Cordon lateralVía neospinotalamica (o lateral espinotalámica)Lleva principalmente información térmica (relativa a la temperatura) y dolor (o nociceptivo).

Secciones espinocerebelosas delanteras y traseras.Transmiten información sobre la sensibilidad propioceptiva inconsciente y algunos aspectos de la sensibilidad de la piel.
Cordon ventralVía paleoespánica.Lleva información táctil con respecto a la temperatura y el dolor hacia los núcleos del tronco cerebral y el diencéfalo.
Rayo espinoolivarioSe ocupa del transporte de información propioceptiva y táctil.
Haz espinoreticularSe trata de la transmisión de información táctil profunda y relacionada con el dolor.
Forma espinotectalLleva principalmente información térmica, nociceptiva y sobre picazón y cosquilleo.

Función de las principales vigas descendentes (o tramos).

Calle (o paquete)funciónCordón de sustancia blanca
Rayo corticoespinalSe trata de movimientos voluntarios precisos. Cordon lateral
Rayo rubroespinalTiene funciones similares al haz corticoespinal.
Lado vestibuloespinal medialTiene un poder inhibitorio sobre los músculos axiales del cuello y sobre los músculos de la parte superior de la espalda. Cordon delantero
Lado vestibulospinal lateralEs excitador e inhibitorio, respectivamente, para los músculos extensores y para los músculos flexores del cuello, la espalda y las extremidades.
Rayo reticuloespinal medialTiene poder excitador en los músculos del tronco y las extremidades.Cordon delantero y lateral
Viga retículo-espinal lateralEs excitador para los músculos del tronco e inhibitorio para los músculos del cuello.Cordon lateral
Rayo tectoespinalCoordina principalmente el movimiento de los músculos del cuello.Cordon delantero

Nervios espinales

Como se anticipó, un par de nervios espinales corresponde a cada segmento de la médula espinal .

Los nervios espinales son nervios mixtos, por lo que tienen funciones motoras y sensoriales.

Las células nerviosas que forman los nervios espinales están relacionadas de alguna manera con la sustancia gris . Para ser precisos, el componente motor de los nervios espinales se refiere al cuerno ventral, mientras que el componente sensorial deriva del cuerno dorsal.

Los puntos de emergencia de las fibras nerviosas que provienen del asta ventral y del asta dorsal se denominan, respectivamente, raíces ventrales y raíces dorsales .

Por lo tanto, como también se puede ver en la imagen de abajo, en su primer golpe, cada nervio espinal se divide en dos ramas : una rama que contiene dentro los axones que inervan los músculos esqueléticos y viscerales y una rama que incluye en sí misma los axones. de las células nerviosas sensoriales (NB: las células viscerales están presentes solo en la sección de la médula espinal entre los segmentos C8 y L2).

Es importante subrayar que existe una diferencia notable entre las dos raíces: a diferencia de la raíz ventral, la raíz dorsal tiene una pequeña inflamación, llamada ganglio, que contiene todos los cuerpos de las neuronas sensoriales del nervio espinal resultante.

La raíz ventral no tiene esta peculiaridad, ya que los cuerpos de las neuronas motoras residen dentro de la sustancia gris.

Cada par de nervios espinales debe su nombre al segmento correspondiente de la médula espinal . Por lo tanto, los nervios espinales cervicales están indicados por la letra C y los números del 1 al 8, según el segmento al que pertenezcan; nervios espinales torácicos con la letra T y números del 1 al 12; los nervios espinales lumbares con la letra L y los números del 1 al 5; los nervios espinales sacros con la letra S y los números del 1 al 5; Finalmente, el par coccígeo con las iniciales Co y número 1.

En este punto, debemos recordar a los lectores que la denominación de los segmentos de la médula espinal está estrechamente vinculada a las vértebras de las que emergen los nervios espinales y no a las vértebras situadas cerca. Para comprender mejor este concepto, es útil referirse a algunos ejemplos: los nervios lumbares de la columna vertebral se originan en las vértebras torácicas T11 y T12 (el segmento sacro de la médula reside aquí), pero emergen de la columna vertebral solo en el nivel lumbar; De manera similar, los nervios espinales sacros nacen en la primera vértebra lumbar, pero salen de la columna solo de la porción sacra.

  • Las células nerviosas sensoriales de los nervios espinales proporcionan información sobre la percepción táctil, la sensibilidad propioceptiva, la temperatura de la piel y el dolor en la médula espinal. Una vez que llegó a la médula espinal, esta información se envía al cerebro y, aquí, se procesa.

    Para detectar, en la superficie del cuerpo, las señales que deben transmitirse primero a la médula y luego al cerebro son los dermatomas. Los dermatomas son regiones de la piel inervadas por fibras nerviosas de un nervio espinal específico. De hecho, si se corta un determinado nervio espinal, la capacidad sensorial del área de la piel que controla es menor.

    Esta propiedad particular es útil en el campo de diagnóstico, porque la pérdida de sensibilidad de un determinado dermatómero indica un problema para un determinado nervio espinal.

  • Las células nerviosas motoras de los nervios espinales alcanzan y estimulan los músculos esqueléticos.

    En general, los nervios espinales cervicales inervan los músculos del cuello, hombros, brazos, manos y diafragma; los nervios espinales torácicos inervan los músculos del tronco y los intercostales para la respiración; los nervios lumbares espinales inervan los músculos de las caderas, piernas y pies; Finalmente, los nervios espinales sacros inervan los esfínteres anulares y uretrales.

    La tabla muestra en detalle las diversas acciones de los nervios motores espinales.

Funciones motoras de los nervios espinales.

Nervios espinales (o segmentos)Funciones motoras
C1-C6Inervar los músculos flexores del cuello.
C1-T1Inervar los músculos extensores del cuello.
C3, C4, C5Inervar los músculos del diafragma.
C5, C6Permiten el movimiento de los hombros, la elevación de los brazos (deltoides) y la flexión de los codos (bíceps); C6 en particular permite la rotación de los brazos hacia afuera.
C6, C7Permite la extensión de los codos y muñecas (tríceps y extensores de la muñeca); También permiten la pronación de las muñecas.
C7, T1Permita que las muñecas se flexionen e inerven los pequeños músculos de las manos.
T1-T6Inervar los músculos intercostales para respirar y los músculos del tronco.
T7-L1Inervar los músculos abdominales.
L1-L4Permita que los muslos se flexionen.
L2, L3, L4Permiten la aducción de los muslos y la extensión de las piernas hasta las rodillas.
L4, L5, S1Permiten la abducción de los muslos, la flexión de las piernas hasta las rodillas, la flexión dorsal del pie (es decir, "tirar" el pie hacia uno mismo) y la extensión de los dedos.
L5, S1, S2Permiten la extensión de las piernas a partir de las caderas, la flexión plantar de los pies y la flexión de los dedos.

Reflexiones espinales

Los reflejos espinales son respuestas muy específicas de la médula espinal, que hacen de este último un órgano independiente del cerebro.

Su generación es el resultado de una conexión directa entre algunas vías aferentes (por lo tanto, sensibles) y algunas vías eferentes (por tanto, motoras).

Cuando los receptores cutáneos de una de estas vías aferentes captan una cierta señal de cambio, lo comunican a las neuronas sensoriales asociadas; Las neuronas sensibles llevan la información capturada en la periferia a la médula espinal, donde están en contacto directo con algunas neuronas motoras, es decir, las células nerviosas motoras. La transmisión de información de las neuronas sensoriales a las neuronas motoras (que inervan músculos específicos) hace que se produzca un movimiento ad hoc, es decir, basado en lo que perciben los receptores cutáneos.

En palabras más simples, hay receptores en la piel, conectados a ciertas fibras nerviosas sensoriales, que, cuando llegan a la médula espinal, están conectadas directamente a fibras nerviosas motoras específicas. El paso de la información entre estas vías nerviosas provoca una respuesta rápida y adecuada a lo que los receptores de la piel sintieron que se generaba.

La figura puede ser de gran ayuda para comprender qué sucede durante un reflejo de la columna vertebral.

Según la clasificación de Sherrington (1906), existen diferentes tipos de reflejos espinales:

  • Los reflejos espinales propioceptivos, a partir de los receptores cutáneos presentes a nivel de los músculos, articulaciones y aparatos vestibulares.
  • Los reflejos espinales exteroceptivos provienen de receptores cutáneos relacionados con la sensibilidad táctil.
  • Los reflejos espinales nociceptivos, a partir de los receptores cutáneos relacionados con el dolor (los reflejos flexores son un ejemplo).
  • Los reflejos espinales exteroceptivos, a partir de los receptores presentes en el nivel visceral.
  • Reflexiones de reflejos espectales, procedentes de los telecopteros visuales, acústicos y olfativos (NB: un teleconector es un receptor particular, que se activa por señales energéticas emanadas a una distancia del organismo).

Circulacion sanguinea

Como todos los órganos del cuerpo humano, la médula espinal también necesita recibir sangre para sobrevivir, por lo que está vascularizada .

El sistema de vasos sanguíneos venosos y arteriales es muy complicado; Por este motivo, solo se detallarán los puntos principales:

  • Con origen en la aorta descendente y las arterias vertebrales, los vasos arteriales que abastecen la médula espinal son: la arteria espinal anterior (que nutre los 2/3 anteriores de la médula espinal), las dos arterias espinales posteriores (que se alimentan aproximadamente) 3 de la parte posterior de la médula espinal) y, finalmente, las anastomosis arteriales que constituyen la llamada vasocorona de la médula espinal (que nutren la parte restante de la médula).

    NB: una anastomosis es una fusión de vasos sanguíneos.

  • El flujo de salida de sangre pobre en oxígeno ( drenaje venoso ) se produce a través de un sistema venoso que involucra, primero, la vena espinal anterior, las venas espinales posteriores, las venas de la raíz anterior y las venas de la raíz posterior y luego el llamado plexo. La vena vertebral interna y el llamado plexo venoso vertebral externo .

    Desde aquí, por lo tanto, la sangre que ha nutrido la médula espinal pasa a las venas vertebral, intercostal, lumbar y al sacro lateral.