Mícha

Mícha uhnízděná v páteři.

Bližší pohled na míchu.

Průřez krční míchou.

Gray Matter’s Rexed Lamina.

Vývoj míchy Alarovy a bazální desky

Mícha je dlouhý, tenký tubulární svazek nervů, který je prodloužením centrálního nervového systému z mozku a je uzavřen v kostnaté páteři a chráněn touto páteří. Hlavní funkcí míchy je přenos nervových vstupů mezi periferií a mozkem.

Mícha je hlavní cestou pro informace spojující mozek a periferní nervový systém. Délka míchy je mnohem kratší než délka kostnaté páteře. Lidská mícha sahá od prodloužené míchy a pokračuje přes kuželovitou míchu v blízkosti prvního nebo druhého bederního obratle, až končí vláknitým prodloužením známým jako filum terminale.

Je asi 45 cm dlouhá u mužů a 43 cm dlouhá u žen, vejcovitého tvaru a je zvětšená v krční a bederní oblasti. V průřezu periferní oblast vazivového pruhu obsahuje neuronální trakty bílé hmoty obsahující smyslové a motorické neurony. Vnitřní částí této periferní oblasti je šedá centrální oblast ve tvaru motýla tvořená těly nervových buněk. Tato centrální oblast obklopuje centrální kanál, který je anatomickým prodloužením prostorů v mozku známých jako komory a stejně jako komory obsahuje mozkomíšní mok.

Tři mozkové pleny, které pokrývají míchu – vnější dura mater, arachnoidní mater a nejvnitřnější pia mater – jsou spojité s mozkovým kmenem a mozkovými hemisférami. Podobně se mozkomíšní mok nachází v subarachnoidálním prostoru. Šňůra je stabilizována uvnitř dura mater spojovacími zubními vazy, které sahají od obalující pia mater laterálně mezi dorzální a ventrální kořeny. Durální vak končí na úrovni obratlů druhého křížového obratle.

Lidská mícha je rozdělena do 31 různých segmentů, přičemž kořeny motorického nervu vystupují v ventrálních aspektech a kořeny smyslového nervu vstupují v dorzálních aspektech. ventrální a dorzální kořeny se později spojují a vytvářejí párové míšní nervy, jeden na každé straně míchy.

V lidské míše je 31 nervových segmentů míchy:

Protože páteř roste déle než mícha, segmenty míchy u dospělých neodpovídají segmentům obratlů, zejména v dolní míše. U plodu segmenty obratlů odpovídají segmentům míchy. U dospělých však mícha končí kolem obratlové úrovně L1/L2 a tvoří strukturu známou jako conus medullaris. Například lumbální a sakrální segmenty míchy se nacházejí mezi obratlovými úrovněmi T9 a L2.

Přestože těla buněk míchy končí kolem obratlů L1/L2, míšní nervy pro každý segment vystupují na úrovni odpovídajícího obratle. Pro nervy dolní míchy to znamená, že vystupují z páteřní kolony mnohem níže (více kaudálně) než jejich kořeny. Jak tyto nervy putují od svých příslušných kořenů do místa výstupu z páteřní kolony, nervy dolních míšních segmentů tvoří svazek nazývaný cauda equina.

Mícha je vyrobena z části nervové trubice během vývoje. Jak se nervová trubice začíná vyvíjet, notochord začíná vylučovat faktor známý jako Sonic hedgehog nebo SHH. Výsledkem je, že podlahová deska pak také začne vylučovat SHH a to indukuje bazální desku k rozvoji motorických neuronů. Mezitím překrývající se ektoderm vylučuje kostní morfogenetický protein (BMP). To indukuje střešní desku, aby také začala vylučovat BMP, což indukuje alarovou desku k rozvoji senzorických neuronů. Alarová deska a bazální deska jsou odděleny sulcus limitans.

Kromě toho bude podlahová deska také vylučovat netriny. netriny působí jako chemoattraktanty k decusaci bolestivých a teplotních smyslových neuronů v alarové desce přes přední bílou komůrku, kde pak vystoupají směrem k thalamu.

Závěrem je důležité poznamenat, že minulé studie Viktora Hamburgera a Rity Levi-Montalciniové u kuřecího embrya byly dále prokázány novějšími studiemi, které prokázaly, že eliminace neuronálních buněk pomocí programované buněčné smrti (PCD) je nezbytná pro správné sestavení nervového systému.

Celkově bylo prokázáno, že spontánní embryonální aktivita hraje roli v neuronovém a svalovém vývoji, ale pravděpodobně se nepodílí na počáteční tvorbě spojení mezi spinálními neurony.

Somatosensory Organization

Somatosenzorická organizace se dělí na dorzální sloupec-mediální lemniscus trakt (dráha smyslového vnímání dotyku/propriocepce/vibrací) a anterolaterální systém, nebo ALS (dráha smyslového vnímání bolesti/teploty).

Obě smyslové dráhy využívají tři různé neurony k přenosu informací ze smyslových receptorů na periferii do mozkové kůry. Tyto neurony jsou označovány jako primární, sekundární a terciární smyslové neurony. V obou dráhách se těla primárních smyslových neuronových buněk nacházejí v dorzálních kořenových gangliích a jejich centrální axony se promítají do míchy.

V hřbetní koloně-mediálním leminiscus traktu vstupuje axon primárního neuronu do míchy a pak vstupuje do hřbetní kolony. Pokud primární axon vstupuje pod úroveň páteře T6, axon cestuje ve fasciculus gracilis, mediální části kolony. Pokud axon vstupuje nad úroveň T6, pak cestuje ve fasciculus cuneatus, který je laterální k fasiculus gracilis.

Ať tak či onak, primární axon vystoupá do dolní meduly, kde opustí svůj fasiculus a synapse se sekundárním neuronem v jednom z jader dorzální kolony: buď jádro gracilis nebo jádro cuneatus, podle toho, jakou cestou se vydal.

V tomto bodě opouští sekundární axon své jádro a prochází před ním a mediálně. Sbírka sekundárních axonů, které to dělají, je známá jako vnitřní arktuatová vlákna. Vnitřní arkuatová vlákna se decusují a pokračují vzestupně jako kontralaterální mediální leminiscus.

Sekundární axony z mediálního leminiskusu nakonec končí ve ventrálním posterolaterálním jádru (VPL) thalamu, kde se synapsují s terciálními neurony. Odtud terciální neurony vystupují zadní končetinou vnitřní kapsle a končí v primární smyslové kůře mozkové.

Anteroaterální systém funguje poněkud odlišně. Jeho primární neurony vstupují do míchy a pak stoupají o jednu až dvě úrovně, než dojde k synapsi v substantia gelatinosa. Trakt, který stoupá před synapsií, je znám jako Lissauerův trakt. Po synapsi se sekundární axony decusují a stoupají v přední boční části míchy jako spinotalamický trakt.

Tento trakt stoupá až k VPL, kde se synapsuje na terciálních neuronech. Terciární neuronální axony pak putují do primární smyslové kůry přes zadní končetinu vnitřní kapsle.

Je třeba poznamenat, že některá „vlákna bolesti“ v ALS se odchylují od své dráhy směrem k VPL. Při jedné takové odchylce axony putují směrem k retikulární formaci ve středním mozku. Retikulární formace se pak promítá do řady míst včetně hipokampu (pro vytvoření vzpomínek na bolest), do centromediálního jádra (pro vyvolání difúzní, nespecifické bolesti) a různých částí mozkové kůry. Navíc některé axony ALS promítají do periakvaduktální šedi v ponech a axony tvořící periakvaduktální šedi pak promítají do jádra raphe magnus, které se promítá zpět tam, odkud přichází signál bolesti a inhibuje ho. To pomáhá do určité míry kontrolovat pocit bolesti.

Kortikospinální trakt slouží jako motorická dráha pro signály horních motorických neuronů přicházející z mozkové kůry a z primitivních motorických jader mozkového kmene.

Kortikální horní motorické neurony pocházejí z Brodmannových oblastí 1, 2, 3, 4 a 6 a pak sestupují v zadní končetině vnitřní kapsle, přes crus cerebri, dolů přes pony a do medulárních pyramid, kde asi 90% axonů přechází na kontralaterální stranu při decusizaci pyramid. Následně sestupují jako laterální kortikospinální trakt. Tyto axony synapsují s nižšími motorickými neurony v ventrálních rohech všech úrovní míchy. Zbývajících 10% axonů sestupuje na ipsilaterální straně jako ventrální kortikospinální trakt. Tyto axony také synapsují s nižšími motorickými neurony v ventrálních rohech. Většina z nich přejde na kontralaterální stranu míchy těsně před synapsí.

Jádra středního mozku zahrnují čtyři motorické trakty, které posílají horní axony motorických neuronů dolů míchou k nižším motorickým neuronům. Jedná se o rubrospinální trakt, vestibulospinální trakt, tectospinální trakt a retikuloskeletální trakt. Rubrospinální trakt sestupuje s laterálním kortikospinálním traktem a zbývající tři sestupují s předním kortikospinálním traktem.

Funkci dolních motorických neuronů lze rozdělit do dvou různých skupin: laterální kortikosférický trakt a přední kortikální páteřní trakt. Postranní trakt obsahuje horní axony motorických neuronů, které synapsují na dorzálních laterálních (DL) dolních motorických neuronech. Neurony DL se podílejí na distální kontrole končetin. Proto se tyto neurony DL nacházejí specificky pouze v krčních a lumbosakrálních zvětšeninách uvnitř míchy. Po decuszaci u medulárních pyramid nedochází k decusaci v laterálním kortikosférickém traktu.

Přední kortikosférický trakt sestupuje ipsilaterálně v předním sloupci, kde vznikají axony a buď synapse na nižších ventromediálních (VM) motorických neuronech ve ventrálním rohu ipsilaterálně nebo descussát na přední bílé komůrce, kde synapse na VM nižších motorických neuronech kontralaterálně. Tektospinální, vestibulospinální a retikulosféra sestupují ipsilaterálně v předním sloupci, ale neprovádějí synapse přes přední bílou komůrku. Spíše pouze synapse na VM nižších motorických neuronech ipsilaterálně. Dolní motorické neurony VM ovládají velké, posturální svaly axiální kostry. Tyto nižší motorické neurony, na rozdíl od těch DL, jsou umístěny v ventrálním rohu po celé délce míchy.

Proprioceptivní informace v těle putuje vzhůru míchou přes tři trakty. Pod L2 proprioceptivní informace putuje vzhůru míchou ve ventrálním spinocerebellárním traktu. Také známý jako přední spinocerebellární trakt, smyslové receptory přijímají informace a putují do míchy. Buněčná těla těchto primárních neuronů se nacházejí v dorzálních kořenových gangliích. V míše se axony synapse a sekundární neuronální axony decusují a pak putují až do horního mozkového pedulu, kde se opět decusují. Odtud se informace přenáší do hlubokých jader mozečku včetně fastigiálních a interposed jader.

Od úrovně L2 do T1 vstupuje proprioceptivní informace do míchy a stoupá ipsilaterálně, kde se synapsuje v Clarkově jádru. Sekundární neuronální axony pokračují ipsilaterálně a pak přecházejí do mozečku přes dolní mozečkový peduncle. Tento trakt je znám jako dorzální spinocerebellární trakt.

Z výše uvedeného T1 vstupují proprioceptivní primární axony do míchy a stoupají ipsilaterálně až k přídatnému cuneate jádru, kde se synapsují. Sekundární axony procházejí do mozečku přes dolní mozečkový peduncle, kde opět tyto axony synapsují na mozečkových hlubokých jádrech. Tento trakt je znám jako cuneocerebellar trakt.

Poranění míchy může být způsobeno traumatem páteře (natahování, pohmoždění, vyvíjení tlaku, přetrhávání, atd… míchy). Páteřní kosti nebo meziobratlové ploténky se mohou roztříštit, což způsobí, že mícha bude proražena ostrým úlomkem kosti. Obvykle oběti poranění míchy utrpí ztrátu citu v určitých částech těla. V mírnějších případech může oběť utrpět pouze ztrátu funkce rukou nebo nohou. Těžší zranění může mít za následek paraplegii, tetraplegii, nebo ochrnutí celého těla pod místem poranění míchy.

Poškození axonů horních motorických neuronů v míše má za následek charakteristický průběh ipsilaterálních deficitů. Patří mezi ně hyperreflexie, hypertonie a svalová slabost. Nižší poškození motorických neuronů má za následek vlastní charakteristický průběh deficitů. Spíše než celá strana deficitů existuje průběh vztahující se k myotomu postiženému poškozením. Nižší motorické neurony jsou navíc charakterizovány svalovou slabostí, hypotonií, hyporeflexií a svalovou atrofií.

Dvě nejčastěji poraněné oblasti míchy jsou krční páteř (C1-C7) a bederní páteř (L1-L5). (Zápis C1, C7, L1, L5 odkazuje na umístění konkrétního obratle buď v krční, hrudní nebo bederní oblasti páteře.)

Mozek –
Mícha –
Centrální nervová soustava –
Periferní nervová soustava –
Somatická nervová soustava –
Autonomní nervová soustava –
Sympatická nervová soustava –
Parasympatická nervová soustava

epidurální prostor, dura mater, subdurální prostor, arachnoidální mater, subarachnoidální prostor, pia mater, zubní vazy, conus medullaris, cauda equina, filum terminale, zvětšení krční páteře, zvětšení bederní oblasti, přední střední štěrbina, dorzální kořen, ganglion dorzálního kořene, dorzální ramus, ventrální kořen, ventrální ramus, sympatický kmen, šedý ramus communicans, bílý ramus communicans

šedá hmota: centrální kanál, substantia želatinosa z Rolanda, retikulární tvorba, substantia želatinosa centralis, interneuron, přední roh, boční roh, zadní roh (sloupec Clarke, hřbetní spinocerebellární trakt)

bílá hmota: přední funiculus: sestupný (přední kortikosférický trakt, vestibulospinální fascikulus, tectospinální trakt), vzestupný (přední spinothalamický trakt, přední vlastní fascikulus)

laterální funiculus: sestupný (laterální kortikosférický trakt, rubrospinální trakt, olivospinální trakt), vzestupný dorzální spinocerebellární trakt, ventrální spinocerebellární trakt, spinothalamický trakt, laterální spinothalamický trakt, přední spinothalamický trakt, spinotectální trakt, posterolaterální trakt, laterální vlastní fascikulus, mediální podélný fascikulus

zadní funiculus: fasciculus gracilis, fasciculus cuneatus, zadní vlastní fasciculus

přední (krční plexus, brachiální plexus) – zadní (zadní větve krčních nervů, podokcipitální, větší okcipitální, třetí okcipitální)

přední (Intercostal, Intercostobrachial – T2, Thoraco-abdominální nervy – T7-T11, Subcostal – T12) – zadní (Zadní větve hrudních nervů)

přední (Lumbar plexus, Lumbosacral trunk) – zadní (Zadní větve bederních nervů, Superior cluneal L1-L3)

přední (Sakrální plexus) – zadní (Zadní větve sakrálních nervů, Medial cluneal nerves)

přední (Coccygeal plexus) – zadní (Posterior branch of coccygeal nerve)