Szara kolumna

Nie mylić z zabytkowym budynkiem Grey Columns w Tuskegee w Alabamie .

Szara kolumna rdzenia kręgowego
Przekrój poprzeczny rdzenia kręgowego. Trzy szare kolumny tworzą zacieniony region w kształcie motyla
Identyfikatory
szczegółów
łacina	kolumna griseae
TA98	A14.1.02.101
TA2	6063
FMA	77867
Terminologia anatomiczna

Szara kolumna odnosi się do nieco przypominającej grzbiet masy istoty szarej w rdzeniu kręgowym . Przedstawia to trzy kolumny: przednią szarą kolumnę , tylną szarą kolumnę i boczną szarą kolumnę , z których wszystkie są widoczne w przekroju poprzecznym rdzenia kręgowego.

Przednia szara kolumna składa się z neuronów ruchowych alfa , neuronów ruchowych gamma i małych neuronów uważanych za interneurony . Tylna szara kolumna jest podzielona na kilka blaszek Rexeda . Boczna szara kolumna występuje tylko w odcinku piersiowym i górnym odcinku lędźwiowym (T1-L2). Boczna szara kolumna zawiera przedzwojowe ciała komórek autonomicznego układu nerwowego i neurony przekaźników czuciowych.

Struktura

Przekrój rdzenia kręgowego

Nerw rdzeniowy tworzący się z szarej kolumny

Przednia szara kolumna

Przednia szara kolumna , znana również jako przedni róg rdzenia kręgowego, zawiera trzy różne typy neuronów: duże neurony ruchowe alfa , średnie neurony ruchowe gamma i małe neurony uważane za interneurony . Neurony te różnią się zarówno morfologią , jak i wzorami połączeń. Są zorganizowane w taki sam sposób jak mięśnie, które unerwiają.

Neurony ruchowe alfa

Neurony ruchowe alfa unerwiają pozafuzalne włókna mięśniowe , które generują siłę w połączeniach nerwowo-mięśniowych na początku skurczu mięśnia . Mają duże ciała komórkowe i otrzymują bodźce proprioceptywne . Wykazano, że wraz z wiekiem zmniejsza się ich populacja, ale nie wielkość. Uszkodzenie tych ciał komórkowych może prowadzić do poważnego osłabienia mięśni i utraty odruchów.

Neurony ruchowe gamma

Neurony motoryczne gamma unerwiają włókna mięśniowe intrafuzalne , które kontrolują wrażliwość wrzecion mięśniowych na rozciąganie. Mają mniejsze ciała komórkowe niż neurony ruchowe alfa i nie otrzymują bodźców proprioceptywnych. Wykazano, że wraz z wiekiem zmniejsza się ich liczba, ale nie rozmiar.

Małe neurony

Fizjologia małych neuronów w przedniej kolumnie nie jest dobrze poznana. Ich działanie może być zarówno pobudzające , jak i hamujące . Podejrzewa się, że są to interneurony i wykazano, że wraz z wiekiem zmniejszają się ich rozmiary, ale nie liczba.

Tylna szara kolumna

Tylna szara kolumna , znana również jako tylny (lub grzbietowy) róg rdzenia kręgowego, jest podzielona na kilka blaszek , w zależności od rodzaju informacji czuciowych wysyłanych do każdej sekcji. Do blaszek I i II wysyłane są informacje z neuronów doprowadzających , które wyczuwają nocycepcję, temperaturę i swędzenie, do blaszek III i IV wysyłane są informacje z neuronów, które wyczuwają nacisk mechaniczny, a do blaszek V i VI wysyłane są informacje z proprioreceptorów. Wiadomo, że jest głównym punktem przekaźnikowym dla wrażeń dotykowych i nocyceptywnych wiadomości. Róg tylny jest również znany jako struktura częściowo warstwowa, ponieważ tylko blaszki I i II są dobrze zdefiniowane.

Kolumnę można również podzielić na zmysły nocyceptywne i nienocyceptywne. Blaszki I i II są ważne w nocycepcji, blaszki III i IV nie biorą udziału w nocycepcji, a blaszka V bierze udział zarówno w nocycepcji, jak i braku nocycepcji.

Blaszki

Lamina I

Blaszka I jest również znana jako jądro brzeżne rdzenia kręgowego . Większość neuronów projekcji tylnej kolumny znajduje się w blaszce I, jednak większość neuronów w tej warstwie to interneurony. Główne obszary unerwiane przez te neurony to rdzeń brzuszno-boczny ogonowy (CVLM), jądro pasma samotnego (NTS), boczny obszar przyramienny (LPb), istota szara okołowodociągowa (PAG) i niektóre regiony wzgórza . CVLM otrzymuje nocyceptywny i sercowo-naczyniowy odpowiedzi. NTS otrzymuje bodźce krążeniowo-oddechowe i wpływa na odruchową tachykardię w wyniku szkodliwej stymulacji. LPb rzutuje na ciało migdałowate i podwzgórze i bierze udział w emocjonalnej reakcji na ból. PAG rozwija sposoby radzenia sobie z bólem i jest głównym celem leków przeciwbólowych . Projektuje do innych części pnia mózgu. Jądra wzgórza wpływają na czuciowe i motywacyjne aspekty bólu. Neurony tej blaszki można rozróżnić po ich morfologii jako piramidalne , wrzecionowate lub wielobiegunowe .

Lamina II

Ta warstwa jest również znana jako istota galaretowata Rolanda i ma największą gęstość neuronów. Te neurony pośredniczą w aktywności włókien aferentnych nocyceptywnych i temperaturowych. Prawie w całości składa się z interneuronów, które można dalej podzielić na podstawie ich morfologii. Cztery główne klasy morfologiczne, oparte na kształcie ich struktury dendrytycznej, to komórki wysepkowe, centralne, pionowe i promieniste. Interneurony można również podzielić ze względu na ich funkcję: pobudzającą lub hamującą. Interneurony pobudzające uwalniają glutaminian jako główny neuroprzekaźnik , a interneurony hamujące wykorzystują GABA i/lub glicyna jako ich główny neuroprzekaźnik. Neurony tej warstwy to tylko włókna C i prawie nie zawierają mieliny .

Blaszki III i IV

Te blaszki są również znane jako jądro właściwe i zawierają znacznie mniejszą gęstość neuronów niż blaszka II. W tych warstwach są rozproszone neurony projekcyjne. W tych warstwach kończą się mechaniczne włókna A beta . Warstwy otrzymują dane wejściowe z blaszki II, a także kontrolują ból, temperaturę i prymitywny dotyk. Włókna C, które kontrolują nocycepcję i temperaturę oraz informacje sensoryczne z mechanoreceptorów, są przekazywane tutaj.

Lamina V

Ta blaszka jest również znana jako szyjka tylnej kolumny i otrzymuje informacje z mechanoreceptorów oraz informacje o niebezpieczeństwie z nocyceptorów. Ma różne neurony w różnych regionach. W obszarze przyśrodkowym zawiera średniej wielkości neurony trójkątne, a obszar boczny zawiera średniej wielkości neurony wielobiegunowe.

Lamina VI

Ta blaszka występuje tylko w odcinku szyjnym i lędźwiowym rdzenia kręgowego. Otrzymuje aferentny sygnał z włókien mięśniowych i stawów.

Boczna szara kolumna

Boczna szara kolumna lub boczny róg rdzenia kręgowego jest częścią współczulnego układu nerwowego i otrzymuje dane wejściowe z pnia mózgu , narządów i podwzgórza . Kolumna boczna występuje tylko w odcinku piersiowym i górnym odcinku lędźwiowym. Boczna szara kolumna zawiera przedzwojowe ciała komórek autonomicznego układu nerwowego i neurony przekaźników czuciowych.

Znaczenie kliniczne

Wykazano, że neurony w przedniej kolumnie są dotknięte stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS). Liczba dużych neuronów ruchowych alfa i średnich neuronów ruchowych gamma była znacznie zmniejszona, a liczba małych neuronów była nieznacznie lub znacznie zmniejszona, w zależności od typu ALS.

zanik mięśni ma wpływ na neurony przedniej kolumny. W przypadkach zaniku mięśni odnotowano dużą utratę dużych neuronów ruchowych alfa, średnich neuronów ruchowych gamma i małych neuronów.

Uszkodzenie bocznej kolumny może spowodować zespół Hornera .

Atrofia wielu układów (MSA) została również powiązana z boczną szarą kolumną. Wykazano, że MSA zmniejsza liczbę komórek w kolumnie bocznej o ponad 50%.

Kolumna tylna odgrywa znaczącą rolę w systemie bólu , jest pierwszym centralnym przekaźnikiem w ścieżce nocyceptywnej. Neuron doprowadzający pierwszego rzędu przenosi informacje czuciowe do neuronu drugiego rzędu w rogu grzbietowym. Akson neuronu drugiego rzędu, jeśli jest neuronem projekcyjnym, a nie interneuronem, przechodzi do neuronu trzeciego rzędu we wzgórzu . Wzgórze jest znane jako „brama do kory mózgowej”. Neuron trzeciego rzędu trafia następnie do kory mózgowej . Neurony doprowadzające to włókna A lub włókna C. Włókna A są mielinizowane, co pozwala na szybsze przewodzenie sygnału. Wśród nich są włókna A beta, które są szybsze i przenoszą informacje o bezbolesnym dotyku oraz włókna A delta , które są wolniejsze i cieńsze niż włókna A beta. Włókna C nie są mielinizowane i dlatego są wolniejsze. Włókna C przenoszące sygnały nocyceptywne można podzielić na dwa rodzaje: włókna zawierające neuropeptydy , takie jak substancja P oraz włókna niezawierające neuropeptydów. Oba typy kończą się w bardzo różnych obszarach. Niepeptydergiczne włókna C są połączone ze skórą, gdzie unerwiają naskórek, podczas gdy peptydergiczne włókna C unerwiają inne tkanki i głębsze partie skóry.

Istnieją dwa główne typy sygnałów nocyceptywnych: czuciowe i afektywne.

Sensoryczny

Czuciowe sygnały nocyceptywne dostarczają informacji o tym, jaki rodzaj bodźca (cieplny, mechaniczny itp.) oddziałuje na ciało, a także wskazuje, gdzie na ciele znajduje się bodziec. Neurony czuciowe nocyceptywne mają małe pole recepcyjne , które pomaga określić dokładną lokalizację bodźca.

afektywny

Afektywne sygnały nocyceptywne wpływają na emocje. Sygnały te trafiają do układu limbicznego i nakazują organizmowi zareagować na bodziec zagrożenia (np. zdjęcie ręki z gorącego pieca). Te neurony mają większe pola receptywne, ponieważ reakcja emocjonalna na większość bodźców bólowych jest podobna.