Medula espinhal: anatomia e fisiologia
A medula espinhal faz parte do sistema nervoso central (SNC), juntamente com o encéfalo. Sua extensão vai desde o forame occipital do crânio até, aproximadamente, a primeira vértebra lombar.
Ao longo da medula espinhal estão conectados 31 nervos espinhais. Ela é composta por um núcleo de substância cinzenta onde os corpos neuronais estão localizados, que por sua vez é cercado por uma substância branca onde os axônios estão localizados. Curiosamente, a distribuição de substância cinzenta e branca na medula espinhal é a oposta da do cérebro. Por outro lado, como proteção da medula espinhal existem as vértebras, os ligamentos de suporte, as meninges e o líquido cefalorraquidiano.
As funções da medula espinhal são variadas. Por um lado, ela se encarrega de receber e processar (de uma maneira superficial) informações sensoriais, e, por outro, de enviar informações motoras a partir do encéfalo. Suas funções são essenciais e de vital importância. Uma lesão pode provocar efeitos graves como paralisia a nível motor ou perda de sensibilidade.
Substância cinzenta
A substância cinzenta, ao contrário do que ocorre no cérebro, está localizada na parte interna da medula espinhal. É o lugar onde os corpos neuronais estão localizados e onde as informações são processadas. Ela está configurada em diferentes cornos: ventral, dorsal, lateral e intermédio.
- Corno dorsal: responsável pelas informações sensoriais.
- Zona intermédia: é o lugar onde se encontram os interneurônios que ligam uns neurônios aos outros, são neurônios de associação.
- Corno lateral: é encontrado somente no nível torácico e lombar. É responsável pela homeostase do corpo, regulando o sistema nervoso autônomo.
- Corno ventral: responsável pelas informações motoras.
Além disso, dentro desta substância cinzenta existem vários núcleos com diferentes funções:
- I-IV: responsáveis pelas sensações exteroceptivas. Eles registram as sensações que recebem de estímulos externos, como a luz, por exemplo.
- V-VI: responsáveis pelas sensações proprioceptivas. Eles informam estímulos gerados internamente.
- VIII: realiza o revezamento entre o mesencéfalo e o cerebelo. É o lugar onde os neurônios provenientes do mesencéfalo assumem a direção para o cerebelo e vice-versa.
- IX: principal área motora. É o lugar onde os corpos neuronais descendentes que provêm do córtex motor conduzem os impulsos de movimento.
- X: núcleo que envolve o ducto central e contém células da glia, que são neurônios de sustentação ou suporte.
A substância cinzenta da medula espinhal é o lugar de substituição das informações motoras e sensoriais, mas também tem que fazer um rápido julgamento sobre a informação antes mesmo de chegar ao seu destino. Este último é necessário para ativar o mecanismo de reflexos em situações de emergência, como ao receber um estímulo muito doloroso.
Substância branca
A substância branca da medula espinhal é onde se encontram as fibras (axônios) que enviam informações tanto ascendentes quanto descendentes. Sua principal função é enviar informações. Assim como a substância negra, ela também é dividida em diferentes partes, neste caso colunas:
- Coluna dorsal: a que envia informações somáticas.
- Coluna ventral e lateral: são as vias eferentes que são responsáveis pelo envio de informações do cérebro para os músculos. Elas fazem parte do sistema motor.
Dentro da substância branca existem diferentes vias, ascendentes e descendentes. Os tratos ou fascículos levam o nome das duas estruturas entre as quais a informação circula, e cada uma das áreas envia informações diferentes.
- Grácil e cuneiforme: responsável pelo toque e pelos movimentos discriminativos das mãos.
- Espinocerebelar anterior e posterior: movimentos inconscientes provenientes de músculos, articulações da pele e tecido subcutâneo.
- Espino-olivar: embora esse trato tenha sido localizado, sua função exata não é conhecida.
- Espinotalâmico lateral: sensações dolorosas e térmicas.
- Espino-tectal: informação aferente para os reflexos espinovisuais.
- Espinotalâmico anterior: toque leve e pressão.
- Corticoespinhal anterior e lateral: confere agilidade e rapidez aos movimentos.
- Tecto-espinhal: participa nos movimentos para os estímulos visuais.
- Vestíbulo-espinhal: responsável pela manutenção do equilíbrio.
- Olivo-espinhal: influencia a atividade dos neurônios motores.
- Rubroespinhal: inibe a atividade dos músculos extensores.
Assim, a substância branca da medula espinal é responsável pela transmissão de informações motoras e sensoriais em uma ampla gama de movimentos e sensações, comunicando múltiplas áreas.
Vias ascendentes (sensorial)
As vias ascendentes, como o nome indica, são responsáveis por enviar a informação coletada pelos sentidos externos (informação exteroceptiva) ou estímulos internos (proprioceptiva) até o córtex cerebral, onde será feito o processamento mais profundo. A maioria das vias ascendentes fazem relevo no tálamo, com exceção dos estímulos olfativos que vão direto para o bulbo olfativo.
São ascendentes, centrípetas, nascem da periferia e fornecem informações para os centros superiores. Algumas das fibras nervosas servem para ligar diferentes segmentos da medula espinhal, enquanto outras ascendem desde a medula até os centros superiores e, assim, ligam a medula espinhal ao cérebro. Essas vias conduzem informações que podem ou não chegar à consciência.
Em sua forma mais simples, a via que ascende à consciência consiste em três neurônios, mas algumas vias aferentes utilizam mais ou menos. Muitos dos neurônios presentes nas vias ascendentes se ramificam e outros participam da atividade muscular reflexa.
São aquelas vias que conduzem informações dos somatorreceptores. Existem duas grandes vias:
- Via nocioceptiva, que conduz informações sobre dor e temperatura;
- Via mecânica, que transmite informações sobre toque superficial e profundo, propriocepção e vibração.
Vias descendentes (motor)
As vias piramidais são aquelas vias nervosas descendentes (motoras) que passam pelas pirâmides. Elas são responsáveis pelo movimento voluntário rápido, ágil, fino e preciso. São três os neurônios envolvidos no envio de informações para executar um movimento. Eles seguem o seguinte circuito:
- Neurônio 1: neurônio localizado no córtex pré-frontal e pré-motor.
- Neurônio 2: nem sempre existe na via. É um interneurônio ou neurônio internuncial.
- Neurônio 3: localizado no corno anterior da medula espinhal. Todas as vias piramidais acabam apresentando contralateralidade, o que significa que uma lesão no córtex motor direito causará uma lesão na parte esquerda do corpo, por exemplo.
A via extrapiramidal é responsável pelos movimentos involuntários, vem de alguma estrutura subcortical que viaja até a medula espinhal. Ela regula a execução dos movimentos involuntários (o andar, postura, tônus muscular, nível de alerta e comportamento instintivo). Ao contrário do sistema piramidal, este não começa no córtex cerebral, mas em várias estruturas subcorticais.
Outra função essencial das vias motoras descendentes é modular os circuitos reflexos na medula espinhal. A adaptabilidade dos reflexos espinhais pode mudar dependendo do contexto comportamental, uma vez que às vezes o ganho (força) ou até mesmo o sinal (extensão vs. flexão) de um reflexo deve ser alterado para que o movimento se adapte às circunstâncias. As vias descendentes são responsáveis pelo controle dessas variáveis.
Reflexos da medula espinhal
Há movimentos que realizamos de forma inconsciente, antes que a informação sensorial do estímulo que provoca o movimento chegue ao cérebro. Trata-se dos movimentos reflexos, como remover a mão de uma fonte de dor (chama de um isqueiro, por exemplo), ou fechar os olhos ao ouvir um barulho alto; nós não os controlamos.
O reflexo é o circuito mais simples do sistema nervoso. Ele começa nos receptores, que são estruturas que transformam a energia do estímulo em uma mudança elétrica nos nervos periféricos aferentes que conduzem os impulsos para o centro de integração, o interneurônio. A informação passa para os neurônios motores eferentes, de modo que o efetor (músculo) realize o movimento reflexo.
Estes movimentos ocorrem graças ao arco reflexo. O soma do neurônio está localizado no gânglio da raiz posterior, passa através do dorsal, onde se comunica com o interneurônio, que é o neurônio de associação que integra a informação e passa para o neurônio motor no corno ventral para sair pela raiz ventral e direcionar o impulso nervoso ao músculo para sua contração.
Bibliografia
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- Tortora G. J., Derrickson B.(2013). Principios de anatomía y fisiología. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana
- Kandell E.R., Schwartz J.H. y Jessell T.M.(2001). Principios de Neurociencia. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana.