Midollo spinale: anatomia e fisiologia

Il midollo spinale fa parte del sistema nervoso centrale (SNC) insieme al cervello.

Lungo il midollo spinale sono collegati 31 nervi spinali. È composto da un nucleo di materia grigia dove si trovano i corpi neuronali che a sua volta è circondato da materia bianca dove si trovano gli assoni. Curiosamente, la distribuzione della materia grigia e bianca nel midollo spinale è opposta a quella del cervello. Il midollo spinale è protetto dalle vertebre, dai legamenti che sostengono le meningi e dai liquidi

Le funzioni del midollo spinale sono molteplici. Si occupa di ricevere ed elaborare (a livello superficiale) informazioni sensoriali e di inviare informazioni motorie a partire dal cervello. Le sue funzioni sono fondamentali e di vitale importanza. Un infortunio può causare effetti gravi come paralisi motoria o paralisi perdita di sensibilità.

Anatomia del midollo spinale

Materia grigia

La materia grigia, a differenza di quanto avviene nel cervello, si trova nella parte interna del midollo spinale. È il luogo in cui si trovano i corpi neuronali e dove vengono elaborate le informazioni. È formato da più corna (ventrale dorsale laterale) e da una zona intermedia.

• Corno posteriore: si occupa delle informazioni sensoriali.
• Zona intermedia: si trovano gli interneuroni che collegano i neuroni tra loro, sono neuroni associativi.
• Corno laterale: si trova solo a livello toracico e lombare. Si occupa dell'omeostasi del corpo regolando il sistema nervoso autonomo.
• Clacson anteriore:

All'interno di questa sostanza grigia ci sono diversi nuclei con diverse funzioni:

• I-IV: responsabile delle sensazioni esterocettive. Registrano le sensazioni che ricevono da stimoli esterni come la luce.
• V-VI: responsabile delle sensazioni propriocettive. Forniscono informazioni sugli stimoli generati internamente.
• VIII: funge da intermediario tra il mesencefalo e il cervello. È qui che i neuroni dal mesencefalo vengono trasmessi al cervello e viceversa.
• IX: area motoria principale dove i corpi I neuroni provenienti dalla corteccia motoria dirigono gli impulsi di movimento.
• X: nucleo che circonda il condotto centrale e contiene la neuroglia o neuroni di supporto.

La materia grigia del midollo spinale è il luogo di passaggio delle informazioni motorie e sensibili deve dare un rapido giudizio sulle informazioni prima di qualsiasi arrivo a destinazione. Ciò è utile nel caso in cui sia necessario attivare i riflessi in situazioni di emergenza come ricevere uno stimolo molto doloroso.

Materia bianca

In sostanza bianca nel midollo spinale ci sono le fibre (assoni) che inviano informazioni ascendenti e discendenti. La sua funzione principale è inviare informazioni. Come si divide la materia grigia in diverse parti che in questo caso si chiamano cordoni:

Colonna posteriore:invia informazioni somatiche. Colonna anteriore e laterale:sono le vie efferenti che inviano informazioni dal cervello ai muscoli. Fanno parte del sistema motorio.

All'interno della sostanza bianca ci sono diversi percorsi ascendenti e discendenti. I tratti prendono il nome dalle due strutture tra le quali fluiscono le informazioni e ciascuno dei tratti invia informazioni diverse.

• Gracile e cuneiforme: responsabili della sensibilità
• Spinocerebellare anteriore e posteriore: movimenti inconsci provenienti da muscoli, articolazioni, pelle e tessuto sottocutaneo.
• Spinolivale: sebbene questo tratto sia stato localizzato, non se ne conosce l'esatta funzione.
• Spinotalamico laterale: sensazioni dolorose e termiche.
• Spino-tettale: informazioni relative ai riflessi spino-visivi.
• Spinotalamico anteriore: tocco leggero e pressione.
• Cortico-spinale anteriore e laterale:
• Tetto-spinale: partecipa ai movimenti per stimoli visivi.
• Vestibolospinale: responsabile del mantenimento dell'equilibrio.
• Olivospinale: regola l'attività e i motoneuroni
• Rubrospinale:

La sostanza bianca del midollo spinale è responsabile della trasmissione delle informazioni motorie e sensoriali in un'ampia gamma di movimenti e sensazioni poiché comunica con più aree.

Vie ascendenti (sensoriali).

Le vie ascendenti come indica il nome si occupano dell'invio di informazioni raccolte da sensi esterni (informazioni esterocettive) o stimoli interni (propriocettivi) verso la corteccia cerebrale dove avrà luogo un'elaborazione più approfondita. La maggior parte delle vie ascendenti fungono da intermediari, ad eccezione degli stimoli olfattivi che raggiungono direttamente il bulbo olfattivo.

Sono ascendenti centripeti che sorgono dalla periferia e forniscono informazioni ai centri superiori. Alcune fibre nervose legano diversi segmenti del midollo spinale tuttavia, altri salgono dal midollo allungato ai centri superiori e collegano così il midollo spinale al cervello. Portano informazioni che possono o meno raggiungere la coscienza.

Nella sua forma più semplice il percorso che ascende alla coscienza è formato da tre neuroni. Molti dei neuroni presenti nelle vie ascendenti si ramificano e altri partecipano all'attività muscolare riflessa.

• Via nocicettiva che trasmette informazioni su dolore e temperatura.

Vie discendenti (motorie).

Le vie piramidali sono le vie nervose discendenti (motorie) che passano attraverso le piramidi. Sono responsabili del movimento volontario veloce, agile e preciso. Ci sono tre neuroni coinvolti nell'invio di informazioni per esercitare un movimento. Seguono il seguente circuito:

• Neurone 1: neurone situato nella corteccia precentrale e premotoria.
• Neurone 2: non sempre esiste per strada. È un interneurone o neurone internunciale.
• Neurone 3: situato nel cono anteriore del midollo spinale.

Tutte le vie piramidali terminano controlateralmente ciò significa che una lesione nella corteccia motoria destra causerà una lesione nella parte sinistra del corpo.

La via extrapiramidale si occupa dei movimenti involontari proviene da una struttura sottocorticale che viaggia verso il midollo spinale. Regola l'esecuzione dei movimenti involontari (camminata, postura, tono muscolare, livello di attenzione e comportamenti istintivi). A differenza del sistema piramidale, non ha origine nella corteccia cerebrale ma nelle varie strutture sottocorticali.

Un'altra funzione delle vie motorie discendenti è quella di modulare i circuiti riflessi nel midollo spinale. L'adattabilità dei riflessi spinali può cambiare in base al contesto comportamentale poiché a volte la forza o anche il segno (estensione o flessione) di un riflesso deve essere modificato affinché il movimento si adatti alle circostanze. I percorsi discendenti controllano queste variabili.

Riflessi del midollo spinale

Facciamone alcuni movimenti inconsciamente prima che l'informazione sensoriale dello stimolo che provoca il movimento raggiunga il cervello. Si tratta di movimenti riflessi come: allontanare la mano da una fonte di dolore o chiudere gli occhi quando si sente un forte rumore; non li controlliamo.

Il riflesso è il circuito più semplice del sistema nervoso. Ha origine in strutture recettoriali che trasformano l'energia dello stimolo in un cambiamento elettrico nei nervi periferici afferenti che trasportano gli impulsi al centro integratore, l'interneurone. L'informazione viene trasmessa ai motoneuroni efferenti in modo che l'effettore (muscolo) esegua il movimento riflesso.

Questi movimenti avvengono grazie all'arco riflesso. Il soma del neurone è situato nel ganglio della radice posteriore, passa dal corno dorsale dove comunica con l'interneurone, cioè il neurone associativo che integra l'informazione e la trasmette al motoneurone presente nel corno ventrale per uscire attraverso la radice ventrale e dirigere l'impulso nervoso al muscolo affinché si contragga.