Apuntes de Biología: Médula Espinal PDF

TEMA 15: MÉDULA ESPINAL 1. Introducción -La médula espinal está constituida por la parte inferior del tubo neural -Conecta directamente con el bulbo raquídeo en su parte superior y se prolonga a lo largo de la columna vertebral hasta la vértebra lumbar L1/L2 -De ella surgen los nervios espinales que...

TEMA 15: MÉDULA ESPINAL 1. Introducción -La médula espinal está constituida por la parte inferior del tubo neural -Conecta directamente con el bulbo raquídeo en su parte superior y se prolonga a lo largo de la columna vertebral hasta la vértebra lumbar L1/L2 -De ella surgen los nervios espinales que inervan la mayor parte de las regiones inferiores del cuerpo. Estos nervios están constituidos por fibras sensitivas y fibras motoras -Tiene dos funciones principales: Conducción: contiene haces de fibras nerviosas que conducen la información (tanto sensitiva como motora) por la médula y que conectan con diferentes niveles del tronco del encéfalo y con el encéfalo directamente. Integración neural: conjuntos de neuronas medulares reciben información de varias fuentes, la integran y ejecutan una respuesta apropiada. Dentro de esta capacidad encontramos -Los reflejos: respuestas involuntarias que se activan a diferentes estímulos que exigen respuestas muy rápidas. -Generadores centrales de patrones: ciertos movimientos involucrados en acciones repetitivas (caminar, correr,…) quedan integrados en la médula para poder realizarlos a un nivel inconsciente. 2. Estructuras de protección El sistema nervioso central esta protegido por tres estructuras: -Tejido óseo: los husos que constituyen el cráneo protegen todas las estructuras que forman parte del encéfalo. La columna vertebral protegen la médula espinal. -Meninges: tres membranas que se ubican entre el hueso y el tejido nervioso, tanto en el encéfalo como en la medula espinal. -Líquido cefalorraquídeo: líquido flotante que suspende el tejido nervioso central en un entorno ingrávido mientras lo rodea con un acolchado hidráulico que absorbe los golpes. Se encuentra entre las meninges 1.Columna vertebral La columna vertebral está formada por la unión de varios huesos de forma irregular llamados vertebras. Nacemos con un total de 33 vértebras, contando entre ellas siete vértebras cervicales, doce torácicas, cinco lumbares, cinco sacras y cuatro coxígeas. Según vamos desarrollándonos, el número se reduce al irse fusionando las más inferiores para formar los huesos sacro y coccígeo, pasando a considerarse vértebras solo las 24 primeras, acabando en la L5 o lumbar 5. 2. Meninges espinales Las meninges espinales rodean la médula y se continúan con las meninges craneales (encéfalo). Son tres envolturas membranosas que se denominan: -Duramadre (externa) -Aracnoides (media) -Piamadre (interna) Entre la aracnoides y la piamadre se encuentra el espacio subaracnoideo donde circula el líquido cefalorraquídeo. En la parte final de la médula, hay dos estructuras a destacar: Cisterna lumbar: se extiende desde la L1-L2 hasta aproximadamente el nivel de la segunda vértebra sacra. Es de la cisterna lumbar de donde se extrae el LCR durante una punción lumbar El filum terminale (filamento terminal): un ligamento que ancla la médula y las meninges a la vértebra Co1 Función de las meninges: -Proteger al encéfalo y la médula espinal de traumas mecánicos -Dar soporte a los vasos sanguíneos -Formar una cavidad continua a través de la cual circula el líquido cefalorraquídeo (LCR). 3. Anatomía externa -En los adultos, la médula espinal se extiende desde el bulbo raquídeo hasta el borde superior de la segunda vértebra lumbar -En los neonatos llega hasta la tercera o cuarta vértebra lumbar. -Durante la primera infancia, tanto la médula espinal como la columna vertebral crecen en longitud como parte del desarrollo total del cuerpo. -El alargamiento de la médula espinal se detiene alrededor del cuarto o quinto año de vida, pero la columna vertebral continúa creciendo. -Esta es la razón por la cual, en los adultos, la médula espinal ocupa solo los dos tercios aproximadamente del canal espinal (desde la C1 hasta aproximadamente la L1/L2) -En la parte externa de la médula espinal se aprecian dos engrosamientos importantes. El engrosamiento o intumescencia cervical: se extiende desde la cuarta vértebra cervical (C4) hasta la primera vértebra torácica (T1) y corresponde a la terminación de los nervios provenientes de los miembros superiores y al origen de los nervios que se dirigen a estos. El engrosamiento o intumescencia lumbar: se extiende desde la novena hasta la duodécima vértebra torácica, y en este nacen y terminan los nervios de los miembros inferiores. Por debajo del engrosamiento lumbar, la médula espinal se adelgaza en una estructura cónica aguzada, el cono medular, que termina entre la primera y la segunda vértebra lumbar (L1-L2) en los adultos. A partir del cono medular, se origina el filum terminale (filamento terminal), una prolongación de la piamadre que se extiende en sentido caudal y fija la médula espinal al coxis. -Los nervios espinales son las vías de comunicación entre la médula espinal y el resto del cuerpo. También conocidos como nervios raquídeos. -Estos nervios emergen de los laterales de la médula a intervalos regulares y salen de la columna vertebral por los forámenes intervertebrales. -La porción de la médula con su par de nervios raquídeos se considera un segmento espinal que coincide con las vértebras de la columna vertebral. -Por tanto, hay 8 pares de nervios cervicales, 12 pares de nervios torácicos, 5 pares de nervios lumbares, 5 pares de nervios sacros y 1 par de nervios coxígeos (Co1). -Puesto que la médula espinal es más corta que la columna vertebral -Los nervios que emergen de las regiones lumbar, sacra y coxígea no abandonan la columna vertebral a la misma altura en que salen de la médula espinal. -Las raíces de estos nervios espinales inferiores presentan una angulación inferior a lo largo del filum terminale, en el conducto raquídeo, a modo de mechones de cabello. -Por ello, la denominación colectiva de estos nervios es la de “cola de caballo” Cada par de nervios espinales está formado por dos haces de axones llamados raíces. -La raíz posterior (dorsal) contiene axones sensitivos, que conducen impulsos desde los receptores localizados en el cuerpo hacia el sistema nervioso central. Cada raíz posterior presenta un engrosamiento, el ganglio de la raíz posterior, que contiene los cuerpos de las neuronas sensitivas. -La raíz anterior (ventral) contiene los axones de las neuronas motoras, que conducen impulsos nerviosos desde el SNC hacia los efectores (músculos y glándulas) 4. Anatomía interna En un corte transversal de la médula espinal podemos observar una zona más clara (sustancia blanca) y una zona más oscura (sustancia gris) Al contrario que en el encéfalo, la posición de estas partes del sistema nervioso cambia -En el encéfalo, la sustancia gris se encuentra en la parte externa y la sustancia blanca en la parte interna -En la médula, la sustancia blanca se encuentra en la parte externa y la sustancia gris, en la interna 4.1 Sustancia gris La sustancia gris de la médula espinal tiene la forma de letra H o de mariposa. Está formada por dendritas y cuerpos neuronales, axones amielínicos y neuroglia. La barra transversal de la H constituye la comisura gris. En el centro de la comisura gris, se encuentra un pequeño espacio denominado conducto central, que se extiende a lo largo de toda la médula y está lleno de líquido cefalorraquídeo. En su extremo superior, el conducto central se continúa con el cuarto ventrículo. Los cuerpos neuronales o somas que forman la sustancia gris constituyen los núcleos de la médula espinal. -Los núcleos sensitivos (4): son los somas de las neuronas de los tractos sensitivos. Reciben información de los receptores correspondientes por medio de las neuronas sensitivas de las raíces posteriores. -Los núcleos motores (7 y 8): envían información a los tejidos efectores a través de las neuronas motoras. Hay dos tipos, los núcleos motores somáticos (7) y los núcleos motores autónomos (8). -Núcleos de las interneuronas (5): comunican a las neuronas sensitivas con las motoras. Las zonas laterales de la sustancia gris de la médula espinal se encuentran subdivididas en regiones llamadas astas. Hay tres astas: -Las astas grises posteriores (dorsales) contienen cuerpos celulares y axones de las interneuronas, y también axones de neuronas sensitivas aferentes. Los somas de las neuronas sensitivas se localizan en el ganglio de la raíz posterior (dorsal) de un nervio espinal. Por tanto, no se encuentran en la sustancia gris de la médula -Las astas grises anteriores (ventrales): contienen los núcleos motores somáticos, conjuntos de cuerpos celulares de neuronas motoras somáticas que generan impulsos nerviosos para la contracción de los músculos esqueléticos. -Las astas grises laterales: se localizan entre las astas anteriores y posteriores. Solo están presentes en los segmentos torácicos y lumbares superiores de la médula espinal. Las astas grises laterales contienen los núcleos motores autónomos, conjuntos de cuerpos celulares de neuronas motoras autónomas que regulan la actividad de los músculos lisos, el músculo cardiaco y las glándulas. 4.2 Sustancia blanca La sustancia blanca, al igual que la sustancia gris, esta organizada en regiones. Por una lado, dos surcos se introducen en la sustancia blanca y dividen a la médula en dos sectores (derecho e izquierdo). -La fisura media anterior es una hendidura ancha en la zona anterior (ventral). -El surco medio posterior es una depresión superficial, que se encuentra en la zona posterior (dorsal). Por otro lado, las astas grises anteriores y posteriores dividen la sustancia blanca de cada lado en tres áreas anchas denominadas columnas o cordones: -Columnas blancas anteriores (ventrales) -Columnas blancas posteriores (dorsales) -Columnas blancas laterales. Anterior a la comisura gris, se encuentra la comisura blanca anterior (ventral), que conecta la sustancia blanca de los sectores izquierdo y derecho de la médula espinal. Las columnas están constituidas por los axones de las neuronas motoras y sensitivas. Estos axones se extienden hacia arriba o hacia debajo de la médula espinal y reciben el nombre de Tractos (cuando los haces de axones salen del SNC y forman el SNP se llaman nervios). -Los tractos sensoriales (ascendentes): consisten en axones que conducen los impulsos nerviosos hacia el encéfalo. -Los tractos motores (descendentes): envían impulsos nerviosos desde el encéfalo hacia la médula. 1. Tractos de las columnas posteriores En las columnas posteriores solo encontramos tractos pertenecientes a las vías sensitivas (ascendentes): Son dos: -Fascículo grácil -Fascículo cuneiforme Al formar la columna posterior, a estos dos fascículos se les conoce como columna posterior o cordones posteriores. Forman parte de la vía del cordón posterior – lemniscomedial. Transmite información sensitiva sobre el tacto, presión, vibración y propiocepción de los miembros del tronco, el cuello y la región posterior de la cabeza 2. Tractos de las columnas laterales 2.1. Vías sensitivas -Tractos espinocerebelosos: transmite información sensitiva sobre la propiocepción de las extremidades -Tracto espinotalámico (anterolateral): transmite información sensitiva sobre el dolor, la temperatura y el cosquilleo de los miembros del tronco, el cuello y la región posterior de la cabeza. 2.2. Vías motoras -Tracto corticoespinal lateral: control de los movimientos involucrados en la motricidad fina -Tracto rubroespinal: surge del núcleo rojo del mesencéfalo. Coordinación muscular -Tracto retículoespinal lateral: surge de la formación reticular. Participa en el control del equilibrio y la postura. Envía información sobre el control de la respiración y el sistema cardiovascular. También participa en la regulación del dolor y en los procesos de vigilia 3. Tractos de las columnas anteriores 3.1. Vías sensitivas -Tracto espinotalámico (anterolateral) 3.2. Vías motoras -Tracto corticoespinal anterior: control de los movimientos involucrados en la motricidad gruesa -Tracto tectoespinal: surge del colículo superior (visión) del mesencéfalo. Movimientos de la cabeza. -Tracto retículoespinal medial: igual que el retículoespinal lateral: equilibrio y postura -Tracto vestíbuloespinal: surge de los núcleos vestibulares del puente y el bulbo raquídeo. Control del equilibrio y la postura y de los movimientos de la cabeza TEMA 16: SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO 1.Terminaciones nerviosas Las terminaciones nerviosas son los extremos de los nervios que forman el SNP Se comunican directamente con los diferentes tejidos del cuerpo Podemos clasificar las terminaciones nerviosas en dos grupos -Terminaciones sensitivas: son las neuronas encargadas de captar los cambios en el medio interno y externo (estímulos) -Terminaciones motoras: son las neuronas encargadas de inervar los músculos y las glándulas. 1.1 Terminaciones nerviosas sensitivas Cada tipo particular de sensación se denomina modalidad sensorial. Cada neurona sensitiva transporta información de una sola modalidad sensorial Las diferentes modalidades sensoriales se pueden clasificar en dos grandes tipos: Sensaciones generales: se clasifican a su vez en -Sensaciones somáticas: táctiles, térmicas, dolorosas y propioceptivas -Sensaciones viscerales: informan acerca de las condiciones de los órganos internos: presión, distensión, temperatura, etc. Sensaciones especiales: también llamados sentidos (olfato, gusto, visión, audición y equilibrio). El proceso sensitivo comienza en un receptor sensitivo, que puede ser una célula especializada o una neurona sensitiva. Podemos clasificar a los receptores sensitivos dependiendo de tres aspectos: 1.Según su estructura 2.Según su localización 3.Según el tipo de estímulo que detectan 1.2 Terminaciones nerviosas motoras -Las terminaciones motoras se asemejan a las sinapsis químicas que tienen lugar entre las neuronas. -La transmisión entre el terminal neuronal y los músculos o glándulas se realiza mediante neurotransmisores -Estos neurotransmisores se unen a los receptores de las células efectoras produciendo su activación o inhibición. 2. Nervios El SNP está formado principalmente por los nervios. Hay dos tipos de nervios: -Nervios craneales: se originan en el tronco del encéfalo o en los sentidos especiales (vista, olfato, gusto, equilibrio). Hay doce pares de nervios craneales -Nervios espinales: se originan en la médula espinal. Hay 31 pares de nervios espinales 2.1 Nervios craneales Los pares craneales son los 12 nervios del SNP que emergen desde los forámenes y fisuras del cráneo. Su orden numérico (1-12) está determinado según la ubicación de salida del cráneo (rostral a caudal). Todos los nervios craneales se originan en el encéfalo. -Dos se originan en el prosencéfalo (olfatorio y óptico), -Los restantes se originan en el tronco encefálico (TE) Los pares craneales proporcionan información motora y sensitiva a las estructuras de la cabeza y el cuello controlando las actividades de esta región. Solamente el nervio vago se extiende más allá del cuello para inervar los órganos torácicos y abdominales. 2.2 Nervios espinales Los nervios espinales son los que surgen de la médula espinal. Son 31 pares de nervios. Un nervio espinal típico presenta dos conexiones con la médula: -Una raíz posterior (sensitivo) -Una raíz anterior (motor) Las raíces anterior y posterior se unen para formar el nervio espinal en el foramen intervertebral. Como la raíz posterior contiene los axones de las neuronas sensitivas, y la raíz anterior contiene los axones de las neuronas motoras, un nervio espinal se clasifica como un nervio mixto. La raíz posterior contiene el ganglio en el cual se localizan los cuerpos de las neuronas sensitivas. Poco después de haber atravesado el foramen intervertebral, los nervios espinales se dividen en varias ramas, que se conocen como ramos. -Ramo posterior (dorsal) inerva los músculos profundos y la piel de la superficie dorsal del tronco. -Ramo anterior (ventral) inerva los músculos y las estructuras de los miembros superiores e inferiores, y también la piel de la superficie externa y ventral del tronco. -El ramo meníngeo: ingresa nuevamente en el conducto vertebral a través del foramen intervertebral e inerva las vértebras, los ligamentos vertebrales, los vasos sanguíneos de la médula espinal y las meninges. -Ramos comunicantes: componentes del sistema nervioso autónomo Plexos Los axones de los ramos anteriores de los nervios espinales, con excepción de los nervios torácicos T2-T12, no penetran directamente en las diferentes estructuras a las que inervan. Forman redes a ambos lados del cuerpo, mediante la unión de gran número de axones provenientes de los ramos anteriores de nervios adyacentes. Esas redes axónicas se denominan plexos. Los plexos principales son: -Plexo cervical -Plexo braquial -Plexo lumbar -Plexo sacro -Plexo coxígeo -El plexo cervical está formado por las raíces (ramos anteriores) de los cuatro primeros nervios cervicales (C1-C4) -El plexo cervical inerva la piel y los músculos de la cabeza, cuello y parte superior de los hombros y del tórax. -Las raíces (ramos anteriores) de los nervios raquídeos C5-C8 y T1 forman el plexo braquial. -El plexo braquial inerva los hombros y los miembros superiores -Las raíces anteriores (ramos anteriores) de los nervios espinales L1-L4 forman el plexo lumbar -El plexo lumbar inerva la pared anterolateral del abdomen, los genitales externos y parte de los miembros inferiores. -Las raíces anteriores (ramos anteriores) de los nervios espinales L4-L5 y S1-S4 forman el plexo sacro. -Inerva los glúteos, el periné (suelo pélvico) y los miembros inferiores. El nervio más largo del cuerpo (el ciático) tiene su origen en el plexo sacro. -Las raíces anteriores (ramos anteriores) de los nervios espinales S4-S5 y el nervio coxígeo forman un pequeño plexo llamado plexo coxígeo, que inerva al músculo coccígeo, al músculo elevador del ano (forman parte del periné) y la articulación sacro-coccígea 3. Sistema nervioso autónomo -La principal aferencia del SNA proviene de las neuronas sensitivas autónomas (viscerales). -Generalmente estas neuronas se asocian con interoceptores, que son receptores sensitivos que controlan el medio interno, localizados en vasos sanguíneos, vísceras, músculos y en el sistema nervioso. -Las neuronas motoras autónomas regulan la actividad visceral a través del aumento (excitación) o la disminución (inhibición) de la actividad de sus tejidos efectores (músculo cardiaco, músculo liso y glándulas). -Las neuronas eferentes autónomas difieren de las del sistema motor somático en que hay una secuencia de dos neuronas entre el SNC y la estructura inervada. -El cuerpo celular de la primera de estas dos neuronas se localiza en la médula espinal o en el tronco del encéfalo, mientras que la segunda neurona se localiza periféricamente en un ganglio autónomo. -La primera neurona se denomina neurona preganglionar y la segunda, neurona postganglionar 3.1 Sistema nervioso simpático Las neuronas preganglionares simpáticas se localizan exclusivamente: -En los segmentos torácicos (T1-T12) -En los primeros segmentos lumbares (L1, L2 y a veces también L3) Los cuerpos neuronales de estas neuronas se sitúan en el asta lateral de la sustancia gris de la médula espinal. Las neuronas postganglionares simpáticas tienen sus cuerpos celulares en una de las dos siguientes localizaciones: - En los ganglios del tronco simpático, una cadena de ganglios que se sitúa a ambos lados de la columna vertebral. - En los ganglios colaterales, situados cerca de los plexos autónomos que rodean las principales ramas de la aorta abdominal. Para alcanzar estos plexos, los axones presinápticos del nervio espinal pasan a través del tronco simpático. 3.2 Sistema nervioso parasimpático Las neuronas preganglionares parasimpáticas se localizan en el tronco del encéfalo y la médula espinal -En el tronco del encéfalo, las neuronas se sitúan en núcleos de nervios craneales asociados con los nervios: · Oculomotor (III par) · Facial (VII par) · Glosofaríngeo (IX par) · Vago (X par) Proporcionan inervación para estructuras de la cabeza, tórax y abdomen -En la médula espinal, estas neuronas se sitúan en los segmentos S2, S3 y S4 y proporcionan inervación para las vísceras pélvicas Los axones preganglionares de la división parasimpática hacen sinapsis con neuronas posganglionares en ganglios terminales (intramurales) que se encuentran cerca o dentro de la pared de un órgano visceral Debido a esto, los axones parasimpáticos preganglionares son largos, a diferencia de los axones parasimpáticos posganglionares, que son cortos.