Măduva spinării

Măduva spinării are o lungime de aproximativ 45 cm la adult şi este continuată în porţiunea superioară de medulla oblongata la nivelul foramenului magnum, iar în porţiunea inferioară este delimitată de un plan dus la nivelul primei sau celei de-a doua vertebre lombare. Sub acest nivel este continuată de conul medular, de la nivelul căruia se desprinde o prelungire a piei mater ce poartă denumirea de filum terminale, ce se va ataşa la nivelul feţei posterioare a coccisului.

Noţiuni de anatomie

Măduva spinării este localizată la nivelul canalului vertebral realizat prin suprapunerea vertebrelor ce intră în alcătuirea coloanei vertebrale. Peretele anterioar al canalului vertebral este reprezentat de corpurile vertebrale şi discurilor intervertebrale, ce sunt tapetate de ligamentul comun posterior. Peretele posterior este realizat de arcurile vertebrale. Datorită faptului că măduva spinării se dezvoltă mai lent decât coloana vertebrală în timpul vieţii intrauterine, între cele două nu exisă o corespondenţă exactă.

Meningele spinal

Maduva spinării este învelită la exterior de meningele spinal reprezentat de cele trei foiţe ale acestuia: dura mater, arahnoida şi pia mater.
Dura mater este foiţa cea mai dură ce înconjoară măduva, iar la nivel medular, spre deosebire de cel cerebral, aceasta reprezintă doar foiţa internă a durei mater cerebrale. În porţiunea superioară, dura mater aderă la nivelul corpului vertebrei C2, iar în porţiunea inferioară se termină în fund de sac realizând fundul de sac dural. Acesta ajunge până la nivelul vertebrei S2 (sacrate 2), după care trimite o prelungire ce se fixează la nivelul coccisului. Dura mater este despărţită de canalul vertebral prin intermediul spaţiului peridural ce conţine grăsime şi plexuri venoase rahidiene. Ea se continuă şi la nivelul rădăcinilor nervilor spinali, alcătuind teci durale periradiculare. Pe toată lungimea sa se pot identifica orificii ce sunt străbătute de către arterele ce vascularizează măduva şi de rădăcinile nervilor spinali.
Arahnoida este situată între dura şi pia mater. Între arahnoidă şi dura mater se interpune spaţiul subdural ce conţine o peliculă fină de lichid.
Pia mater este foiţa cea mai profundă a meningelui spinal. Aceasta aderă la suprafaţa externă a măduvei spinării, pătrunzând în toate şanţurile. Între pia mater şi arahnoidă se interpune spaţiul subarahnoidian, la nivelul căruia se găseşte lichid cefalorahidian.
Între pia şi dura mater se pot identifica ligamentele dinţate, ce sunt situate în plan frontal, marginea medială fiind la nivelul piei mater, iar marginea laterală la nivelul durei mater. Acestea se găsesc pe toată lungimea canalului rahidian, până la nivelul primei perechi de nervi lombari.

Măduva spinării are forma unui cilindru turtit în sens antero-posterior, prezentând astfel patru feţe şi anume:
• O faţă anterioară;
• O faţă posterioară;
• Două feţe laterale.
Faţa anterioară este delimitată prin intermediul celor două şanţuri colaterale medulare anterioare sau ventrale. Acestea sunt nişte şanţuri imaginare marcate de ieşirea rădăcinilor motorii (anterioare) ale nervilor spinali. La nivelul porţiuni mediene a acestei feţe se poate identifica şanţul median medular anterior. Între şantul median anterior şi şanţurile laterale anterioare se delimitează, de o parte şi de alta, cordoanele anterioare.
Faţa posterioară este delimitată prin intermediul celor două şanţuri colaterale posterioare sau dorsale. Acestea sunt nişte şanţuri imaginare marcate de ieşirea rădăcinilor senzitive (posterioare). La nivelul porţiunii mediene a acestei feţe se poate identifica şanţul median medular posterior. Între şanţul median posterior şi şanţurile laterale posterioare se delimitează, de o parte şi de alta, cordoanele posterioare. La nivelul regiunii cervicale aceste cordoane sunt împărţite prin intermediul şanţului intermediar posterior în fasciculul gracilis sau Goll, situat medial, şi fasciculul cuneat sau Burdach, situat lateral.
Cele două feţe laterale sunt delimitate de şanţurile colaterale medulare anterior, respectiv posterior. Acestea corespund cordoanelor medulare laterale.

Substanţa cenuşie a măduvii spinării

Dacă realizăm o secţiune la nivelul măduvei spinării, vom putea observa faptul că aceasta este alcătuită atât din substanţă alba, cât şi din substanţă cenuşie. Substanţa cenuşie este substanţa centrilor şi releelor, unde corpii celulelor neuronale se aglomerează în nuclei şi unde neuronii realizează sinapse între ei. Substanţa albă este locul unde prelungirile celulare se aglomerează în fascicule şi alcătuiesc aparatul de transmisie.
Substanţa albă este distribuită circumferenţial, în jurul substanţei cenuşii. Substanţa cenuşie are forma literei „H”, prezentând două porţiuni antero-posterioare, ce sunt unite printr-o punte transversală. În porţiunea centrală a acestei punţi putem identifica canalul ependimar. Canalul ependimar se întinde în porţiunea superioară până la nivelul unghiului inferior al ventriculului IV cerebral, iar în porţiunea inferioară până la nivelul unei dilatări ce poartă denumirea de ventricul terminal sau ventriculul V şi conţine lichid cefalorahidian.

Substanţei cenuşii medulare îi pot fi descrise:
- două coarne anterioare,
- două coarne posterioare şi
- două coarne laterale ce sunt prezente numai la nivelul măduvei toracale. Neuronii de la nivelul substanţei cenuşii sunt organizaţi sub formă de coloane nucleare cu dispoziţie longitudinală.
Cornul posterior este mai subţire şi ajunge mai aproape de suprafaţa măduvei spre deosebire de cornul anterior. Acesta este alcătuit dintr-un cap, un gât şi o bază.
La nivelul capului se pot identifica:
• nucleul posteromarginal;
• substanţa gelatinoasă a lui Rolando;
• nucleul capului cornului posterior.
La nivelul bazei se pot identifica:
• nucleul dorsal a lui Clarke;
• nucleul extern a lui Bechterev.
De la nivelul coarnelor posterioare iau naştere fibrele senzitive ce formează rădăcina posterioară a nervului spinal.
Cornul lateral prezintă doi nuclei: nucleul intermediolateral şi nucleul intermediomedial. Acestea conţin celule ce stau la baza sistemului nervos simpatic.

Cornul anterior prezintă următorii nuclei:
• nucleul dorsolateral;
• nucleul ventrolateral;
• nucleul retrodorsolateral;
• nucleul dorsomedial;
• nucleul ventromedial central şi cel anterior.
În porţiunea cervicală a măduvii spinării se poate identifica şi nucleul accesor spinal.

Substanţa albă a măduvei spinării

Este localizată la periferia substanţei cenuşii şi este organizată în trei perechi de cordoane: o pereche anterioară, o pereche posterioară şi o pereche laterală. Aceste cordoane sunt alcătuite din tracturi sau fascicule de fibre exogene sau endogene.

Fibrele endogene sunt reprezentate de:
1. Fibre ascendente (senzitive) - acestea la rândul lor se împart în:
• Exteroceptive:
- Tactile fine (epicritice) reprezentate de fasciculul gracilis (fasciculul spinobulbar Goll) şi de fasciculul cuneat (fasciculul spinobulbar Burdach);
- Tactile grosiere (protopatice) reprezentate de tractul spinotalamic anterior sau calea sensibilităţii tactile protopatice;
- Termice şi durereoase reprezentate de tractul spinotalamic lateral sau calea sensibilităţii termice şi dureroase.
• Proprioceptive:
- Conştiente, reprezentate de fasciculele gracilis şi cuneat, denumite şi calea sensibilităţii proprioceptive conştiente;
- Inconştiente, reprezentate de fasciculul spinocerebelos posterior (spinocerebelos direct Fleichsig) şi fasciculul spinocerebelos anterior (spinocerebelos încrucişat Gowers) ; acestea mai poartă denumirea de calea sensibilităţii proprioceptive inconştiente;
• Interoceptive.
2. Descendente (motorii) - acestea pot fi:
• Piramidale:
- Fasciculul corticospinal anterior (corticospinal medial, corticospinal direct) şi fasciculul corticospinal lateral (corticospinal încrucişat);
- Fasciculul corticonuclear;
- Fasciculul corticooculocefalogir.
Ultimele două nu trec pe la nivelul măduvii.
• Extrapiramidale:
- Fasciculul tectospinal;
- Fasciculul rubrospinal;
- Fasciculul nigrospinal;
- Fasciculul reticulospinal;
- Fasciculul olivospinal;
- Fasciculul vestibulospinal.

Cordoanele medulare
După cum am menţionar anterior, cordoanele medulare se împart în cordonul anterior, cordonul lateral şi cordonul posterior.
În alcătuirea cordonului anterior intră următoarele tracturi:
- Tracturi ascendente reprezentate de tracul spinotalamic anterior;
- Tracturi descendente reprezentate de: tractul corticospinal anterior, tractul vestibulospinal medial, tractul tectospinal, tractul reticulospinal ventral;
- Tracturi de asociaţie reprezentate de tractul fundamental ventral.
În alcătuirea cordonului lateral intră următoarele tracturi:
- Tracturi ascendente reprezentate de: tractul spinocerebelos anterior, tractul spinocerebelos posterior, tractul spinotecal şi tractul spinotalamic;
- Tracturi descendente reprezentate de: tractul rubrospinal, tractul corticospinal lateral, tractul olivospinal, tractul reticulospinal lateral, tractul vestibulospinal lateral;
- Tracturi de asociaţie reprezentate de tractul fundamental lateral.
În alcătuirea cordonului posterior intră următoarele tracturi:
- Tracturi ascendente reprezentate de fasciculul gracilis şi fasciculul cuneatus;
- Tracturi de asociaţie reprezentate de tractul intesegmental anterior.

Structura funcţională a substanţei cenuşii a măduvei spinării

S-a observat că pe secţiune orizontală coloanele nucleare prezintă un aspect laminar, astfel au fost descrise 10 lamele ce au fost notate cu cifre de la I la X, lamelele I-VI aparţinând cornului posterior, lamelele VII şi X aparţinând cornului lateral şi comisurii cenuşii, iar lamele VIII-IX aparţinând cornului ventral. Lamele VII, VIII şi X alcătuiesc substanţa fundamentală.

Structura funcţională a cornului posterior al măduvei spinării

Lamelele cornului posterior sunt alcătuite din neuroni senzitivi ce pot fi exteroceptivi (aceştia recepţionează sensibilitatea de la nivelul tegumentelor) şi viscerali (aceştia recepţionează sensibilitatea de la nivelul viscerelor).
Prima lamelă (I) corespunde nucleului posteromarginal şi este alcătuită din celule nervoase fuziforme, ce au dimensiuni mari şi dispoziţie paralelă cu suprafaţa, denumite celule marginale, a căror dendrite recepţionează stimuli atât termici cât şi dureroşi pe traiectul rădăcinii posterioare a nervilor spinali, prin tractul neospinotalamic. Axonii celulelor marginale participă la formarea tractului spinotalamic lateral.
A doua lamelă (II) este reprezentată de substanţa gelatinoasă a lui Rolando, ce este alcătuită din celule nervoase cu dispoziţie radiară, de mici dimensiuni, ce poartă denumirea de celule gelatinoase. Acestea prezintă dendrite ce fac sinapsă cu neuronii de la nivelul lamelelor III şi IV şi cu aferenţele de la nivelul receptorilor mecanici. Axonii acestor celule se pot împărţi în axoni scurţi, ce realizează sinapse cu neuronii de la nivelul lamelei I şi axoni lungi ce merg până la nivelul zonei marginale, după care revin la nivelul lamelei II, dar la alt nivel, realizând tractul spino-spinal.
Lamela a treia (III) este reprezentată de o porţiune din substanţa gelatinoasă a lui Rolando şi de nucleul propriu. Este alcătuită din celule nervoase ce funcţionează asemenea unor interneuroni la nivelul tractului paleospino-talamic. Dendritele corespunzătoare acestor celule nervoase se ramifică la nivelul lamelelor I şi II, iar axonii la nivelul lamelelor III şi IV.
Lamela a patra (IV) este reprezentată de nucleul capului cornului posterior şi este alcătuit din celule nervoase ce prezintă forme diferite: rotunde, stelate, triunghiulare. Dendritele acestor celule merg până la nivelul lamelei a II-a, iar axonii se încrucişează la nivelul măduvei, formând tractul paleospino-talamic.
Lamela a cincea (V) este reprezentată de nucleul capului cornului posterior, iar dendritele celulelor ce intră in alcătuirea lui merg până la nivelul lamelei II. Axonii însă intră în alcătuirea tracturilor spinotalamice.
Lamela a şasea (VI) este reprezentată de baza cornului posterior şi se poate identifica numai la nivelul umflăturilor brahială şi lombară. Dendritele celulelor ce intră în alcătuirea ei primesc aferenţe şi de la nivelul proprioceptorilor membrelor.

Structura funcţională a cornului anterior al măduvei spinării

Lamela a zecea (X) este alcătuită din reunirea mai multor grupe nucleare motorii şi anume:
• în porţiunea medială: nucleul ventromedial şi nucleul dorsomedial ce inervează muşchii axiali;
• în porţiunea laterală, la nivelul umflăturilor: nucleul anterior, nucleul central, nucleul dorsolateral, nucleul dorsoventral şi nucleul retrodorsolateral ce inervează restul muşchilor somatici, muşchii intercostali şi muşchii anterolaterali ai trunchiului;
• nucleul frenic, ce este localizat la nivelul lui C4 şi inervează diafragmul;
• nucleul spinal al nervului XI, ce este localizat la nivelul C1-C6 şi inervează muşchii sternocleidomastoidian şi trapez.

Structura funcţională a zonei fundamentale

Lamela a şaptea (VII) este alcătuită din mai mulţi nuclei şi anume:
• nucleul toracic al lui Clarke, ce primeşte afereţe de la nivelul tractului spinocerebelos posterior;
• o porţiune din nucleul Bechterev, ce primeşte aferenţe de la nivelul tractului spinocerebelos anterior;
• nucleul intermediolateral, ce trimite fibre preganglionare simpatice pe rădăcina anterioară a nervului spinal la ganglionii simpatici, inervând anumite viscere;
• nucleul intermediomedial ce realizează troficitatea ţesuturilor, vasomotricitatea, piloerecţia şi secreţia sudorală;
Lamela a opta (VIII) este localizată la nivelul bazei cornului anterior şi primeşte aferenţe de la nivelul tracturilor descendente.
Lamela a zecea (X) înconjoară canalul ependimar şi primeşte fibre ale sensibilităţii viscerale şi proprioceptive inconştiente.

Vascularizaţia măduvei spinării

Este realizată prin intermediul a două surse principale şi anume: arterele vertebrale şi arterele radiculare.
Artera spinală anterioară este ram din artera vertebrală şi se uneşte cu cea de partea opusă, formând trunchiul spinal anterior, ce se localizează la nivelul şanţului median anterior medular.
Artera spinală posterioară este ram tot din artera vertebrală şi se bifurcă, dând un ram anterior şi unul posterior, ce coboară anterior respectiv posterior de rădăcinile posterioare ale nervilor spinali.
Arterele radiculare sunt 31 de perechi şi provin din arterele vertebrale, arterele cervicale profunde, ce sunt ram din artera subclaviculară, arterele cervicale ascendente ce sunt ram din arterele tiroidiene inferioare, arterele intercostale posterioare, arterele lombare, arterele sacrate. Traiectul lor este acelaşi cu cel al nervilor spinali şi se bifurcă într-un ram anterior şi unul posterior.
Între toate arterele se realizează numeroase anastomoze, formând o reţea arterială perimedulară, ce dă ramuri superficiale şi profunde pentru măduvă.

Vena vertebrală se formează la nivelul găurii occipitale prin unirea mai multor venule ce provin din: plexurile venoase vertebrale interne, vena emisară a sinusului sigmoid, vene de la nivelul muşchilor cefei. Vena vertebrală coboară pe la nivelul găurilor transverse ale primelor şase vertebre cervicale şi formează un plex venos vertebral în jurul arterei vertebrale. La nivelul găurii transverse a vertebrei C6 se formează o singură venă ce se situează lateral de artera vertebrală.

Rapoarte cu ţesuturile învecinate

Măduva spinării poate fi delimitată în porţiunea superioară prin intermediul unui plan dus prin marginea superioară a arcului posterior al atlasului şi mijlocul arcului anterior, de la acest nivel prelungindu-se în porţiunea superioară cu bulbul. În porţiunea inferioară, aceasta poate fi delimitată prin intermediul unui plan dus la nivelul marginii superioare a vertebrei lombare L2.

Măduva prezintă mai multe segmente şi anume:
• Un segment cervical situat între vertebrele C1-C3;
• Intumescenţa cervicală sau umflătura brahială, între vertebrele C4-T1;
• Un segment toracal, între T2-T10;
• Intumescenţa lombară sau umflătura lombară, situată între T11-L1;
• Conul medular, situat la nivelul vetebrei L2.
De la nivelul conului medular se desprinde filum terminale ce ajunge prin canalul vertebral până la nivelul coccisului, unde se şi fixează.

Rapoartele măduvei spinării cu ţesuturile învecinate:
- Anterior: corpii vertebrali, discurile intervertebrale, ligamentul vertebral longitudinal posterior;
- Posterior: lamele vertebrale unite prin intermediul ligamentelor galbene, baza proceselor spinoase;
- Lateral: pediculii vertebrali şi găurile intervertebrale.

Fiziologia măduvei spinării

Măduva spinării prezintă două funcţii principale şi anume:
- funcţia de centru reflex şi
- funcţia de conducere.

Funcţia de centru reflex

O realizează prin intermediul centrilor nervoşi somatici de la nivelul coarnelor anterioare şi centrilor nervoşi vegetativi, ce sunt localizaţi la nivelul coarnelor laterale.
Arcul reflex reprezintă modalitatea de transmitere a excitaţiei de la nivelul receptorilor periferici la nivelul centrilor nervoşi, iar de la aici, la nivelul organelor efectoare.
Arcul reflex este alcătuit din receptor, calea aferentă sau senzitivă, centrul reflex, calea eferentă şi efectorul.
Reflexele spinale somatice pot fi împărţite în reflexe scurte şi reflexe lungi.

Reflexele scurte sunt reprezentate de reflexele mono sau polisinaptice.
Reflexul monosinaptic se realizează prin intermediul unui arc reflex realizat prin intermediul unui neuron senzitiv şi unui neuron motor.
Reflexele polisinaptice prezintă un arc reflex ce curpinde cel puţin două sinapse, între neuronul senzitiv şi cel motor fiind prezenţi neuroni intercalari.

Reflexele somatice lungi antrenează în realizarea lor un număr mai mare de grupe musculare şi cuprind mai mulţi centri medulari. În cadrul reflexelor lungi pot fi încadrate şi reflexele vegetative precum cele pilomotorii, sudoripare, vasomotorii, de defecaţie şi sexuale ce îşi au centrii la nivelul coarnelor laterale medulare. Aceste reflexe sunt închise la nivelul centrilor medulari, ce sunt la rândul lor dirijaţi de centrii nervoşi superiori.
Centrii nervoşi medulari sunt responsabili şi de menţinerea tonusului muscular.

Funcţia de conducere a măduvei spinării

Funcţia de conducere a măduvei spinării este realizată prin intermediul fasciculelor de la nivelul substanţei albe prin căile ascendente şi căile descendente de conducere a informaţiei.

Calea ascendentă de conducere a informaţiei
Informaţiile sunt prelevate de la nivelul receptorilor şi transmise la nivelul centrilor cerebrali prin intermediul a două căi:
- calea sensibilităţii exteroceptive şi
- calea sensibilităţii interoceptive.

Calea sensibilităţii exteroceptive
Stimulii sunt prelevaţi de la periferie (suprafaţa corpului) prin intermediul unor receptori tactili, termici şi dureroşi.
Calea sensibilităţii exteroceptive cuprinde:
• Calea sensibilităţii tactile grosiere (protopatice) ce este realizată prin intermediul fasciculelor spinotalamice anterioare.
• Calea sensibiltăţii termice şi dureroase este realizată prin intermediul fasciculelor spinotalamice laterale.
• Calea sensibilităţii tactile fine (epicritice) este realizată prin intermediul fasciculelor gracilis (Goll) şi cuneat (Burdach).
• Calea sensibilităţii proprioceptive inconştiente este realizată prin intermediul fasciculului cerebelos încrucişat (Gowers, anterior sau ventral) localizat la nivelul cordonului lateral.
• Calea sensibilităţii interoceptive este realizată prin intermediul fasciculului spinotalamic posterior şi prin substanţa reticulară, din jurul canalului ependimar.

Calea descendentă de conducere a informaţiei
Se realizează prin intermediul căilor motorii piramidale şi extrapiramidale.

Căile piramidale (ale motilităţii voluntare) încep la nivelul centrilor motori din scoarţa cerebrală. Aceştia sunt localizaţi la nivelul lobului frontal în girusul precentral. Se formează fasciculul piramidal direct, ce ajunge în cordoanele anterioare şi fasciculul piramidal încrucişat, ce ajunge la nivelul cordoanelor laterlae.
Fasciculul corticobulbar va realiza inervaţia muşchilor capului şi gâtului, iar fasciculele piramidale vor realiza inervaţia muşchilor membrelor şi trunchiului. Aproape jumătate din fibrele piramidale se termină la nivelu regiunii cervicale, restul de 50% ajungând în proporţii diferite la nivelul regiunii dorsale, lombare, respectiv sacrate.
În concluzie, scopul căilor piramidale este de a realiza mişcările voluntare, gândite şi voite.

Căile extrapiramidale (ale motilităţii involuntare) realizează mişcările involuntare, automate ale muşchilor scheletici, mişcărilor asociate unor acţiuni precum scrisul, ingestia alimentelor, îmbrăcatul. În alcătuirea căilor extrapiramidale intră axonii neuronilor motori de la nivelul nucleilor extrapiramidali ai emisferelor şi trunchiului cerebral, ce alcătuiesc următoarele fascicule: rubrospinal, nigrospinal, olivospinal, reticulospinal, vestibulospinal.