Topografická anatomie

Krční a bederní rozšíření míchy je důsledkem zvětšení šedé hmoty, která obsahuje nervové ústrojí nezbytné pro činnost končetin. Mícha končí v horní bederní oblasti (L1-2) v conus medullaris (viz obrázek). Z páteře samozřejmě vycházejí nervy k dolním končetinám až ke křížové kosti. Proto musí dolní bederní a křížové nervové kořeny opustit míchu v dolní hrudní/horní bederní oblasti a probíhat v kanálu vytvořeném obratli až do místa svého výstupu. Tento svazek nervových kořenů se nazývá “cauda equina” a může být poraněn v dolní části zad s katastrofálními následky (včetně ztráty kontroly nad močovým měchýřem a střevy). Filum terminale interna je pokračováním pia matter, které navazuje na dolní konec thekálního vaku (kolem S2). Poté pokračuje spolu s příspěvkem z tvrdé pleny mozkové, filum terminale externa, k připojení ke kostrči a ukotvení dolního konce míchy.

Mícha se skládá z jádra šedé hmoty obklopeného bílou hmotou. Bílá hmota se objevuje na třech místech: laterálně, anteriorně a posteriorně od šedé hmoty (laterální, ventrální a dorzální funikuly). Bílá hmota se skládá z traktů, které propojují segmenty míchy nebo spojují míchu s mozkem. Šedá hmota se objevuje ve tvaru “motýla” s ventrálními a dorzálními rohy, střední šedou hmotou a v hrudní míše s laterálním rohem (sympatické neurony). Hřbetní roh obsahuje neurony, které představují některé mechanismy zpracování senzorických signálů, a ventrální roh obsahuje motorické neurony.

Šedá hmota míchy má vrstvy (Rexedovy lamely), které v podstatě postupují od zadní k přední. (lamina I-IX). Laminae I-III jsou obvykle zahrnuty do “substantia gelatinosa”. Zde končí mnoho smyslových vláken, která jsou zpočátku zpracovávána. Laminae IV a V zahrnují neurony, které dávají vzniknout spinothalamické dráze. Lamina IX je místem, kde se nacházejí alfa motorické neurony. Existuje topografické uspořádání motorických neuronů, přičemž motorické neurony extenzorových svalů jsou umístěny více vpředu a motorické neurony flexorů více vzadu v lamina IX předního rohu.

Laminae VII a VIII jsou často zahrnuty do “střední šedé hmoty” míchy. Zde se nachází většina interneuronů, které jsou součástí reflexních drah. Tyto interneurony se často vzájemně propojují a přijímají zpracované signály ze senzorických systémů a nakonec se (často prostřednictvím určitého řetězce interneuronů) spojí s motorickými neurony. Interneurony většinou používají gutamát jako excitační transmiter nebo glycin pro inhibici. Existují interneurony, jejichž axony křižují míchu a synapsují na kontralaterální straně míchy, a jiné, které putují po mnoha segmentech a přispívají k intersegmentálním reflexům a motorickým vzorcům (jako jsou normální lokomoční vzorce nebo reciproční švih rukou a nohou). Většina axonů, které cestují mezi segmenty, se pohybuje v bílé hmotě bezprostředně sousedící s šedou hmotou (tzv. propriospinální vlákna). Interneurony střední šedé jsou pod sestupnou kontrolou prostřednictvím sestupných drah. Většina této sestupné kontroly je inhibiční.

Lamina X je malá oblast šedé hmoty kolem středního kanálu míchy.

Spinální reflexy

Reflexy minimálně vyžadují senzorický signál a motorickou odpověď určitého typu. Často jsou přítomny interneurony, které modelují reflexní odpověď. V případě míšních reflexů obsahuje tyto interneurony střední šeď (Rexedovy lamely VII a VIII).

Pochopení reflexů vyžaduje určité pochopení normální svalové kontrakce. Svaly se stahují aktivací alfa motorických neuronů. Každý alfa motorický neuron synapsuje na velké množství extrafuzálních svalových vláken (“motorická jednotka”). Motorickou jednotku netvoří shluk sousedních svalových vláken, ale skládá se ze svalových vláken rozprostřených na velké části svalu, proložených svalovými vlákny patřícími k jiným motorickým jednotkám. Malé motorické neurony se dotýkají “červených” svalových vláken (typu I, někdy nazývaných “slow-twitch”) a aktivují se jako první, sotva se sval začne smršťovat. Tato svalová vlákna jsou velmi oxidativně aktivní a mohou udržovat tonickou kontrakci. “Bílá” (typ II, rychle škubající) svalová vlákna jsou spojena s velkými motorickými neurony a zapojují se až při silnějších kontrakcích (princip “velikosti” kontrakce). Existuje třída svalových vláken, která je “mezi” klasickými bílými a červenými vlákny, a lidé nemají svaly tvořené čistě jedním typem vláken.

Při minimální kontrakci se aktivuje pouze jeden malý motorický neuron (s jeho motorickou jednotkou). Tato motorická jednotka se zpočátku aktivuje velmi nízkou rychlostí, která se s postupně narůstající kontrakcí zvyšuje. Poté se začne spouštět druhá motorická jednotka, která také postupně zvyšuje svou rychlost střelby, dokud se nepřidá třetí (a tak dále) jednotka. Nakonec se ke kontrakci přidají velké motorické neurony napojené na bílá svalová vlákna. K tomuto nárůstu samozřejmě dochází poměrně rychle, když se pokoušíme o rychlé, silné kontrakce.

Svalové natahovací (myotatické) reflexy jsou zprostředkovány čistě na úrovni míchy, s monosynaptickými spojeními mezi aferenty svalových vřetének a motorickými neurony svalu, který byl natažen. Svalové vřeténko se skládá ze speciálně modifikovaných svalových vláken (“intrafuzálních vláken”), která jsou ve svalu uspořádána paralelně s extrafuzálními vlákny. Při natažení svalu se natahují nejen extrafuzální svalová vlákna, ale také intrafuzální svalová vlákna. Intrafuzální svalová vlákna mají senzorické nervové vlákno, které je ovinuto kolem centrální části vlákna. Toto “prstencovité” zakončení se aktivuje protažením svalových vláken. Existují ještě některá další senzorická zakončení (“flowrspray”), která mohou být rovněž aktivována protažením, ale nejsou tak důležitá. Anulospirální zakončení jsou připojena k největším smyslovým axonům v těle (tzv. aferentní nervová vlákna Ia).

Intrafuzální svalová vlákna mají na koncích vlákna kontraktilní elementy. Tato intrafuzální vlákna se stahují aktivací gama motorických neuronů (extrémně malých motorických neuronů, které se rovněž nacházejí ve ventrálním rohu míchy). Při kontrakci intrafuzálních svalových vláken, protože kontraktilní elementy jsou na koncích vláken, je střed intrafuzálního vlákna natažen, což může aktivovat anulospirální senzorický receptor. To je důležité, protože při kontrakci svalu (tj. při zkrácení extrafuzálních vláken) by veškeré napětí ze svalového vřeténka odpadlo, pokud by nebyla kontrahována i intrafuzální vlákna. Tím by se svalové vřeténko stalo nepoužitelným pro vnímání délky a protažení kontrahovaného svalu.

Když je anulosprální zakončení stimulováno natažením svalového vřeténka, dojde k vyvolání reflexu. Dochází k monosynaptické aktivaci motorických neuronů k natahovanému svalu. Dochází také k polysynaptické facilitaci svalů agonistů a polysynaptické inhibici svalů antagonistů. Tato koordinovaná reakce přenastavuje napětí svalu tak, aby odolal posunu od nastaveného bodu svalového vřeténka. Citlivost tohoto reflexu lze upravit aktivací gama motorických neuronů. Tento reflex je pod stálým stupněm inhibice prostřednictvím sestupných drah (zejména medulárních retikulospinálních drah). Aktivita gama motorického neuronu určuje délku, kterou se protahovací reflex pokusí ve svalu vyvolat. Větší aktivita gama motorických neuronů ve svalu způsobí, že se sval reflexně stáhne. Ve skutečnosti je mnoho normálních pohybů vyvoláno aktivací gama motorického neuronu do svalu, což vyvolá akční potenciály v anulospriálních zakončeních a reflexní aktivaci mnoha motorických neuronů do daného svalu (a také kontrakci u agonistů a relaxaci u antagonistů). Tento způsob kontrakce svalů se označuje jako “gama smyčka” a je velmi účinným způsobem vyvolání pohybu.

U jedinců s nadměrnou aktivitou gama motorických neuronů (pozorovanou u pacientů s přerušením sestupných drah) dochází k odporu vůči pohybu ve všech směrech (rigiditě), který se nazývá spasticita.

“Inverzní myotatický” reflex zahrnuje inhibici svalů v důsledku velmi silného natažení svalu. Jedná se o masivní aktivaci Golgiho šlachových orgánů. Tyto smyslové orgány se skládají z nervových zakončení umístěných v oblastech, kde se svaly spojují se šlachami. Při kontrakci svalu se aktivují smyslová vlákna a dochází k přenosu této informace o napětí zpět do míchy. Tato aferentní vlákna jsou o něco pomalejší než aferenty svalových vřetének a spadají do kategorie Ib. Potenciálně škodlivé úrovně napětí ve svalu vedou k masivní aktivaci Golgiho šlachových orgánů mají za následek reflex, který zahrnuje polysynaptickou inhibici motorických neuronů do svalu (a kontrakci antagonistů). To má pravděpodobně ochranný účinek, který brání natržení svalu. Obvykle se projevuje pouze tehdy, když je sval natažen až k bodu přetržení, ačkoli se projevuje jako část “ústupové” reakce “sevření nože”, kterou lze pozorovat u pacientů se spasticitou.

Třetím typem reflexu je stahovací reflex na škodlivé podněty. Ty mají ochranný charakter a jsou zprostředkovány polysynaptickými drahami, které zahrnují obě strany míchy a mnoho úrovní nervového systému. Tato reflexní odpověď zahrnuje stažení (fyziologickou flexi) vyvolané aktivací nociceptivních nervových vláken. Tato informace je primárně výsledkem aktivace rychlých bolestivých vláken (typu A?). Kromě aktivace fyziologických flexorů této končetiny aktivuje i extenzory kontralaterální končetiny. Ve skutečnosti dochází při aktivaci tohoto reflexu k určitému ovlivnění všech čtyř končetin, což z něj činí velmi komplikovaný reflex. Míšní reflexy jsou za normálních okolností udržovány pod kontrolou sestupnými drahami. Poškození míchy obvykle vede po krátkém období “šoku” k přehnaným reflexům pod úrovní léze.

• Na začátek stránky
• Obsah