TJG Online
Anatomija un fizioloģija

Muguras smadzeņu baltā viela un tās ceļi

Īsā atbilde

Muguras smadzeņu baltā viela (substantia alba) ir ārējais slānis ap centrāli novietoto pelēko vielu, un to veido mielīna apvalkos ietverti aksoni, nevis nervu šūnu ķermeņi. Tās uzdevums ir informācijas pārvadāšana: augšupejošie ceļi nes sajūtas no ķermeņa uz smadzenēm, lejupejošie nes kustību un regulācijas pavēles atpakaļ. Balto krāsu tai piešķir tieši mielīns, kas vienlaikus ir arī ātras signāla vadīšanas priekšnoteikums.

Muguras smadzenes bieži apraksta kā kabeli starp smadzenēm un ķermeni, taču šis salīdzinājums ir tikai pa pusei pareizs. Kabelis ir tikai to ārējā daļa, baltā viela; vidū atrodas pelēkā viela, kas ir patstāvīga apstrādes stacija ar savām šūnām, sinapsēm un refleksu lokiem.

Šķērsgriezumā pelēkā viela atgādina tauriņu vai burtu H. Tās priekšējos izaugumus sauc par priekšējiem ragiem, un tur atrodas kustību neironi; aizmugurējos ragos beidzas ienākošās jušanas šķiedras. Krūšu un augšējā jostas daļā ir arī sānu ragi ar veģetatīvās nervu sistēmas šūnām, bet pārējos līmeņos to nav.

Visu šo pelēko struktūru no ārpuses apņem baltā viela. Tajā šūnu ķermeņu praktiski nav; tur ir tikai aksoni, kas iet garām, un tos atbalstošās gliālās šūnas. Tieši tāpēc muguras smadzeņu baltās vielas bojājums neiznīcina šūnas uz vietas, bet pārrauj savienojumus starp attāliem punktiem.

Aksoni baltajā vielā nav sajaukti nejauši. Tie ir sakārtoti kūļos, kurus sauc par ceļiem jeb traktiem, un katram ceļam ir sava vieta, savs saturs un savs krustošanās punkts. Tieši šī sakārtotība ļauj neirologam pēc simptomu kopuma pateikt, kurā vietā muguras smadzenēs atrodas bojājums.

Kā baltā viela ir sadalīta

Ienākošās aizmugurējās saknītes un izejošās priekšējās saknītes baltajā vielā katrā pusē nodala trīs laukus, kurus sauc par virzēm. Aizmugurējā virze atrodas starp pelēkās vielas aizmugurējiem ragiem, sānu virze starp aizmugurējo un priekšējo saknīšu līniju, bet priekšējā virze pie vidējās plaisas priekšpusē.

Katrā virzē iet gan augšupejoši, gan lejupejoši ceļi, izņemot aizmugurējo virzi, kurā praktiski ir tikai augšupejošas šķiedras. Centrā ap centrālo kanālu atrodas šķērsojošās šķiedras, kas no vienas puses pāriet uz otru; šo šauro joslu sauc par priekšējo balto saauguma daļu, un tā ir klīniski ļoti svarīga.

Baltās un pelēkās vielas attiecība mainās pa muguras smadzeņu garumu. Kakla daļā baltās vielas ir visvairāk, jo tur vienuviet iet visi ceļi uz visu ķermeni un no tā. Krustu daļā lielāko šķērsgriezuma daļu aizņem pelēkā viela, jo augšupejošo šķiedru tur vēl ir maz un lejupejošās jau lielākoties ir beigušās.

Augšupejošie ceļi: kas nes kādu sajūtu

Augšupejošie ceļi nav vienota sistēma. Tie ir vairāki paralēli kanāli, kas nes dažādas sajūtu modalitātes un krustojas dažādās vietās, un tieši šī nevienādība ir svarīgākā lieta, ko par tiem jāzina.

Aizmugurējā virze nes smalko tausti, vibrāciju un apzināto locītavu un muskuļu stāvokļa sajūtu. Šīs šķiedras kāpj uz augšu savā pusē visu muguras smadzeņu garumu un krustojas tikai iegarenajās smadzenēs. Tāpēc aizmugurējās virzes bojājums izpaužas tajā pašā ķermeņa pusē: cilvēks nespēj bez acīm pateikt, kur atrodas viņa pirksti, un staigā nedroši, īpaši tumsā.

Sānu spinotalāmiskais ceļš nes sāpes un temperatūru. Šo sajūtu šķiedras pēc ieiešanas muguras smadzenēs pāriet uz pretējo pusi jau turpat, viena vai dažu segmentu robežās, un tikai pēc tam kāpj augšup. Tāpēc šī ceļa bojājums izpaužas pretējā ķermeņa pusē.

Spinocerebellārie ceļi nes neapzināto informāciju par muskuļu un cīpslu stāvokli uz smadzenītēm. Šo informāciju cilvēks nekad nesajūt, bet bez tās kustības kļūst neveiklas un neprecīzas.

CeļšVirzeKo nesKur krustojas
Aizmugurējās virzes ceļšAizmugurējāSmalkā tauste, vibrācija, locītavu sajūtaIegarenajās smadzenēs
Sānu spinotalāmiskaisSānuSāpes un temperatūraSavā segmentā muguras smadzenēs
Priekšējais spinotalāmiskaisPriekšējāRupjā tauste un spiediensSavā segmentā muguras smadzenēs
SpinocerebellārieSānuNeapzinātā informācija smadzenītēmDaļēji nekrustojas

Lejupejošie ceļi: kā pavēles nonāk pie muskuļiem

Svarīgākais lejupejošais ceļš ir sānu kortikospinālais ceļš. Tas sākas smadzeņu garozā, nolaižas caur smadzeņu stumbru, lielākā daļa šķiedru krustojas iegareno smadzeņu apakšdaļā un tālāk iet sānu virzē līdz attiecīgajam segmentam, kur pārslēdzas uz priekšējā raga kustību neironu. Šis ceļš atbild par apzinātām, precīzām, īpaši roku un pirkstu kustībām.

Blakus tam darbojas vairāki ceļi no smadzeņu stumbra: retikulospinālie, vestibulospinālie un tektospinālais. Tie mazāk nodarbojas ar pirkstu smalkumu un vairāk ar ķermeņa stāju, līdzsvaru, muskuļu tonusu un automātisko pozas uzturēšanu. Cilvēks šos ceļus nekad neapzinās, bet bez tiem nespētu stāvēt kājās.

Atsevišķi jāmin lejupejošie veģetatīvie ceļi. Tie nes signālus uz sānu ragu šūnām un uz krustu daļas veģetatīvajiem kodoliem, tāpēc regulē asinsspiedienu, svīšanu, urīnpūsli un zarnas. Tieši šo ceļu pārrāvums izskaidro, kāpēc muguras smadzeņu bojājums skar ne tikai kustības un jušanu, bet arī iegurņa orgānu darbību un asinsspiediena regulāciju.

  • Sānu kortikospinālais ceļš: apzinātas, precīzas kustības, īpaši rokām.
  • Priekšējais kortikospinālais ceļš: ķermeņa vidusdaļas un stājas muskuļu vadība.
  • Retikulospinālie ceļi: muskuļu tonuss, automātiskās kustības, elpošanas ritma nodošana.
  • Vestibulospinālie ceļi: līdzsvara uzturēšana un stājas pretreakcijas.
  • Lejupejošie veģetatīvie ceļi: asinsspiediena, svīšanas, urīnpūšļa un zarnu regulācija.

Kāpēc mielīns ir izšķirošs

Mielīnu muguras smadzenēs veido oligodendrocīti, un katrs no tiem apvalku veido vairākiem aksoniem vienlaikus. Apvalks nav nepārtraukts: ik pa gabalam tajā ir pārtraukumi, un tikai tur membrānā ir sakoncentrēti jonu kanāli.

Rezultātā nervu impulss nepārvietojas vienmērīgi gar visu šķiedru, bet lec no viena pārtraukuma uz nākamo. Tas ir gan daudzkārt ātrāk, gan enerģētiski izdevīgāk, jo jonu pārvietošana un to atgriešana atpakaļ notiek tikai nelielos membrānas posmos.

Tieši tāpēc mielīna zudums nav tikai izolācijas problēma. Signāls kļūst lēnāks, neregulārs vai pārtrūkst pavisam, un tas izpaužas kā vājums, nejutīgums, tirpšana vai koordinācijas traucējumi atkarībā no tā, kurš ceļš skarts. Ja bojāta aizmugurējā virze, cilvēks jūt zemi zem kājām kā caur vati; ja bojāts kortikospinālais ceļš, kāja kļūst stīva un vāja vienlaikus.

Attīstība un izmaiņas ar vecumu

Muguras smadzenes veidojas no nervu caurules, un baltās vielas ceļi izveidojas pakāpeniski, katrs savā laikā. Mielinizācija sākas vēl pirms dzimšanas, bet nav pabeigta: kortikospinālais ceļš nobriest galvenokārt pēc dzimšanas un turpina mielinizēties vēl vairākus gadus.

Tāpēc zīdainim vairākas refleksu atbildes izskatās citādi nekā pieaugušajam, un pēdas kairinājums izraisa īkšķa atliekšanos uz augšu. Bērnam šī atbilde ir normāla; pieaugušajam tā pati atbilde liecina par kortikospinālā ceļa bojājumu. Tas ir viens no skaidrākajiem piemēriem tam, kā anatomiskā attīstība tieši maina klīnisko nozīmi.

Vēl viena augšanas īpatnība ir tā, ka mugurkauls aug garāks nekā pašas muguras smadzenes. Pieaugušam cilvēkam muguras smadzenes beidzas aptuveni pirmā vai otrā jostas skriemeļa līmenī, un zemāk mugurkaula kanālā ir tikai saknīšu kūlis. Tieši tāpēc lumbālo punkciju veic zem šī līmeņa, kur pašas muguras smadzenes vairs nav.

Ar gadiem baltajā vielā pakāpeniski samazinās šķiedru skaits un vadīšanas ātrums nedaudz krītas. Vienlaikus mugurkaula deģeneratīvās izmaiņas var sašaurināt kanālu un muguras smadzenes saspiest, un tieši kakla daļā tas ir biežs vecāka gadagājuma cilvēku gaitas traucējumu cēlonis.

Raksturīgākie bojājumu veidi

Muguras smadzeņu bojājuma diagnostikas pamatā ir doma, ka dažādi ceļi krustojas dažādās vietās un atrodas dažādās virzēs. Tāpēc simptomu kombinācija norāda uz bojājuma vietu precīzāk nekā jebkurš atsevišķs simptoms.

Ja bojāta viena muguras smadzeņu puse, rodas raksturīgs sadalījums: tajā pašā pusē zūd kustības un locītavu stāvokļa sajūta, bet pretējā pusē zūd sāpju un temperatūras sajūta. Šo attēlu sauc par pusšķērsbojājuma sindromu, un tas ir tiešs anatomijas atspulgs.

Ja bojājums ir pašā centrā, kā tas notiek dobuma veidošanās gadījumā, vispirms cieš tieši tur krustojošās sāpju un temperatūras šķiedras. Cilvēks pārstāj just karstu un aukstu joslveida apvidū, bet tausti un locītavu sajūtu saglabā, jo aizmugurējā virze paliek neskarta. Šādi pacienti nereti pirmoreiz nonāk pie ārsta ar neizskaidrojamiem apdegumiem uz rokām.

B12 vitamīna trūkums bojā tieši aizmugurējo un sānu virzi, tāpēc rodas gaitas nedrošība tumsā, tirpšana kājās un vienlaikus tonusa paaugstināšanās. Šī ir viena no tām situācijām, kurās laikus uzsākta ārstēšana var apturēt bojājumu, tāpēc atlikšana ir bīstama.

Ar muguras smadzeņu slimībām nodarbojas neirologs; saspiedumu gadījumā iesaistās neiroķirurgs, bet ilgtermiņa funkciju atjaunošanā rehabilitācijas ārsts un fizioterapeits.

Kā muguras smadzenes izmeklē

Vispirms neirologs veic klīnisko izmeklēšanu, un tā joprojām ir precīzākais veids, kā noteikt bojājuma līmeni. Pārbauda spēku pa muskuļu grupām, jušanu pa dermatomiem, cīpslu refleksus, patoloģiskās atbildes un koordināciju. Tieši jušanas robeža uz ķermeņa bieži norāda segmentu.

Attēldiagnostikā izvēles metode ir magnētiskā rezonanse, jo tā parāda pašas muguras smadzenes, bojājuma perēkļus, tūsku, dobumus un saspiedumu. Datortomogrāfija labāk parāda kaulus un ir noderīga traumā. Rentgenuzņēmums par pašu muguras smadzeņu stāvokli neko nepasaka.

  1. Neiroloģiskā izmeklēšana: spēks, jušana, refleksi, gaita, iegurņa orgānu funkcija.
  2. Jušanas robežas noteikšana, kas norāda uz iespējamo segmentu.
  3. Magnētiskā rezonanse attiecīgajā mugurkaula daļā, bieži ar kontrastvielu.
  4. Asins analīzes, tostarp B12 vitamīns, ja aina liecina par vielmaiņas cēloni.
  5. Izraisīto potenciālu mērīšana, ja nepieciešams objektīvi novērtēt ceļu vadīšanu.
  6. Lumbālā punkcija, ja ir aizdomas par iekaisumu vai demielinizējošu procesu.

Ar ko to sajauc

Pirmais pārpratums ir baltās vielas jaukšana ar smadzeņu balto vielu. Uzbūve abām ir līdzīga, bet novietojums pretējs: smadzeņu pusložu iekšpusē ir baltā viela un ārpusē pelēkā garoza, savukārt muguras smadzenēs ir tieši otrādi.

Otrais ir ceļu un nervu sakņu sajaukšana. Sakne ir perifērās nervu sistēmas daļa un satur šķiedras tikai no viena segmenta, tāpēc tās saspiedums rada sāpes un vājumu šauri ierobežotā joslā. Ceļa bojājums skar visu, kas atrodas zem bojājuma līmeņa, un tā ir principiāli atšķirīga aina.

Trešais ir pieņēmums, ka muguras sāpes nozīmē muguras smadzeņu bojājumu. Lielākajā daļā muguras sāpju gadījumu muguras smadzenes nav skartas vispār. Brīdinājuma pazīmes ir citas: augošs kāju vājums, jušanas zudums ar skaidru robežu, urīna nesaturēšana vai aizture un nejutīgums starpenē.

Ja parādās šīs pazīmes, īpaši pēkšņi, jāvēršas pēc neatliekamās palīdzības tajā pašā dienā, nevis jāgaida plānveida vizīte. Muguras smadzeņu saspiedumu ārstēšanas rezultātu ļoti lielā mērā nosaka tas, cik ātri tas ir atbrīvots.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāpēc baltā viela ir balta?

Krāsu rada mielīns, taukvielām bagātais apvalks ap aksoniem, kas svaigos audos izskatās gaišs un spīdīgs. Pelēkajā vielā mielinizētu šķiedru ir maz, toties ir daudz šūnu ķermeņu, tāpēc tā izskatās tumšāka. Tātad krāsa atspoguļo nevis funkciju, bet audu sastāvu.

Vai muguras smadzeņu baltā viela var atjaunoties?

Centrālās nervu sistēmas aksoni pēc pārrāvuma praktiski neataug, jo vide ap tiem šo augšanu kavē un veidojas rēta. Daļēja funkcijas atgūšana tomēr ir iespējama uz saglabājušos šķiedru un citu ceļu pārkārtošanās rēķina, un tieši to izmanto rehabilitācijā. Tāpēc agrīna un konsekventa rehabilitācija ietekmē gala rezultātu.

Kāpēc vienā pusē zūd kustības, bet otrā sāpju sajūta?

Tāpēc, ka dažādi ceļi krustojas dažādās vietās. Kustību ceļš un smalkās taustes ceļš krustojas augstu, iegarenajās smadzenēs, bet sāpju un temperatūras ceļš krustojas uzreiz savā segmentā. Vienpusējs muguras smadzeņu bojājums tāpēc dod kustību traucējumus savā pusē un sāpju sajūtas zudumu pretējā.

Vai lumbālā punkcija var sabojāt muguras smadzenes?

Pieaugušam cilvēkam muguras smadzenes beidzas aptuveni pirmā vai otrā jostas skriemeļa līmenī, un punkciju veic zemāk, kur atrodas tikai brīvi peldošas nervu saknītes. Šīs saknītes adatas priekšā atvirzās, tāpēc pašas muguras smadzenes netiek skartas. Procedūras riski ir citi, galvenokārt galvassāpes pēc punkcijas.

Ko nozīmē baltās vielas perēkļi magnētiskās rezonanses aprakstā?

Tas nozīmē, ka noteiktā baltās vielas apvidū audu signāls atšķiras no apkārtējā, un cēloņi var būt ļoti dažādi: iekaisums, asinsrites traucējums, vecuma pārmaiņas vai demielinizācija. Pats atradums bez klīniskās ainas diagnozi nenosaka. Attēls vienmēr jāvērtē ārstam kopā ar simptomiem un citiem izmeklējumiem.

Kādas pazīmes prasa steidzamu palīdzību?

Pēkšņs vai strauji augošs kāju vājums, jušanas zudums ar skaidru horizontālu robežu uz ķermeņa, nejutīgums starpenē un urīna aizture vai nesaturēšana. Šī simptomu kombinācija var liecināt par muguras smadzeņu vai saknīšu kūļa saspiedumu. Šādā gadījumā jādodas uz slimnīcu nekavējoties, jo ārstēšanas rezultāts ir atkarīgs no laika.

Avoti