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neurologiauruguay.org Conceptos anatomo- funcionales de la medula lunes, 24 de diciembre de 2007 Título: Conceptos anatomo- funcionales de la médula Autor: Dr. Fernando Martínez. Introducción: El compromiso anatomo-funcional de la médula espinal por enfermedades inflamatorias, infecciosas, tumorales o vasculares, produce una serie de síndromes con características propias. Las mismas dependerán de la etiología de la noxa, pero también de la distribución del daño en la propia médula espinal, tanto en altura como en sentido transversal. Por ello, para comprender e interpretar la topografía lesional (que en última instancia guiará los estudios imagenológicos a solicitar), se basa en un sólido conocimiento anatómico de la médula espinal. Teniendo en cuenta que el objetivo de esta presentación es comprender la base anatómica de la clínica de las mielopatías médicas, no nos detendremos en detalles anatómicos y solo se destacaran los hechos más relevantes y de aplicación clínica.  Morfología externa: La médula espinal es un cordón nervioso extendido desde el arco anterior de C1 hasta el disco intervertebral que separa L1 de L2. En total, mide aproximadamente 42 a 45 centímetros y se continúa hacia abajo con un tracto de tejido glial y piamadre: el filum terminal. A la parte final de la médula, que adopta forma de cono invertido, se le denomina cono medular. En cuanto a su morfología, la médula espinal se presenta como un cordón algo aplanado de adelante a atrás y tiene en su sector anterior un surco poco marcado (surco espinal anterior) y en su sector posterior, otro surco aún menos marcado (surco espinal posterior). A lo largo de toda la médula espinal se ven emerger tanto de su cara anterior como de su cara posterior, las raíces anteriores y posteriores, que constituirán los nervios raquídeos. Una línea trazada a lo largo de toda la médula uniendo las raíces anteriores entre sí y las raíces posteriores entre sí, permiten reconocer dos surcos longitudinales a cada lado de la línea media que se denominan surcos laterales anterior y posterior, respectivamente. A nivel posterior, entre los surcos medio y lateral, se ubica a nivel cervico-dorsal un tercer surco denominado paramediano posterior. El reconocimiento de los surcos medulares no tiene un interés meramente descriptivo, sino que entre los surcos se dibujan en la superficie medular los cordones medulares, que tienen una correlación anatomo-funcional con la configuración interna. Entre los surcos medio anterior y lateral anterior, se ubica el cordón anterior. Entre los surcos laterales anterior y posterior, se sitúa el cordón lateral. Entre los surcos medio posterior y lateral posterior, se encuentra el cordón posterior. El diámetro medular no es homogéneo, sino que presenta zonas engrosadas (engrosamientos cervical y lumbar) que, se corresponde con las áreas donde se ubican los cuerpos neuronales de origen de los nervios espinales dirigidos a los miembros superiores e inferiores (engrosamientos cervical y lumbar respectivamente).  http://neurologiauruguay.org/home Potenciado por Joomla! Generado: 4 June, 2017, 14:38 neurologiauruguay.org La médula espinal se compone de unidades funcionales similares: Desde el punto de vista clínico, es importante recordar, en primer lugar, que la médula espinal es una estructura segmentaria por excelencia. Quiere decir esto que, desde un punto de vista conceptual, podemos considerar que la médula se compone de una serie de segmentos, similares entre sí tanto anatómica como funcionalmente hablando. Si se estudia la médula en un corte en sentido transversal, se ve que a nivel cervical (en reglas generales), es similar a un corte en los sectores torácico, lumbar o sacro-coccígeo. A nivel cervical, se encuentran 8 segmentos, a nivel torácico 12, cinco a nivel sacro y uno a nivel coccígeo. De cada uno de estos segmentos, se origina un par de nervios raquídeos. Brevemente se debe destacar que cada nervio raquídeo se compone de axones de neuronas sensitivas y motoras, tanto somáticas como vegetativas. Cada nervio raquídeo tiene un territorio sensitivo específico que se denomina dermatoma y un territorio motor específico que se denomina miotoma. El segmento funcional de médula espinal, con su sustancia gris y blanca se denomina mielómero. Se comprende entonces que la médula, en su visión más básica, está compuesta por segmentos funcionales similares, que se componen de sustancia gris y blanca y que de cada uno se origina un par de nervios raquídeos (uno para cada lado de la línea media). Así, cada segmento medular poseerá un territorio de inervación específico (motor y sensitivo) que puede ser explorado clínicamente.  Estudio de un segmento medular: Cada mielómero se compone de un sector central formado por sustancia gris, y un sector periférico constituido por sustancia blanca. a) Sustancia gris medular: adopta groseramente forma de H. Se le reconocen dos cuernos o astas anteriores, dos astas posteriores y un sector intermedio denominado comisura gris, donde se ubica la cavidad ependimaria. En algunos sectores de la médula espinal (desde T2 a L1), desde el sector intermedio se proyectan hacia fuera las denominadas astas o columnas intermedias. El asta anterior es más voluminosa que la posterior y alberga neuronas motoras alfa, neuronas gamma (para los husos neuromusculares) e interneuronas. Los axones de las neuronas ubicadas en el cuerno anterior emergen formando la mayor parte de la raíz anterior del nervio raquídeo. El mismo también se compone de axones de neuronas gamma y neuronas vegetativas. Las neuronas motoras del asta anterior tienen una disposición anatomo-funcional somatotópica, de tal forma que las más ventrales se dirigen hacia los músculos flexores y las más dorsales, a los extensores. Igualmente, los cuerpos neuronales ubicados cercanos a la línea media se dirigen hacia los músculos axiales y las neuronas del sector más lateral se dirigen hacia los músculos distales. Esta disposición es importante de retener, dado que los textos neuroanatómicos actuales tienden a reconocer dos sistemas motores: medial y lateral. Los mismos tienen una clara representación en las vías motoras medulares y en su representación a nivel de la corteza cerebelosa. De esta forma el sistema motor medial (y todos sus componentes a los niveles mencionados) controlarían a los músculos axiales en tanto el sistema motor lateral se encarga del control motor de los músculos distales, encargados del movimiento fino. El compromiso del sector anterior y medio de el asta anterior o el sector anterior y lateral afectarán entonces diferentes grupos musculares y pueden a su vez, tener presentaciones clínicas diferentes. Como se dijo y se explicará más adelante, en las propias vías de la sustancia blanca medular, hay fascículos propios para cada sistema que también podrían ser afectados de forma http://neurologiauruguay.org/home Potenciado por Joomla! Generado: 4 June, 2017, 14:38 neurologiauruguay.org específica. El cuerno posterior contiene neuronas sensitivas e interneuronas. Al asta posterior llega la información sensitiva y sensorial de las sensibilidades propioceptiva, exteroceptiva e interoceptiva. Los diferentes tipos de sensibilidad llegan a sitios específicos del cuerno posterior, que pueden ser identificados por sus características histológicas e histoquímicas y sus conexiones. Se corresponden con la división que realizó Rexed en la sustancia gris medular en gatos y que tiene una contrapartida clara en la médula humana. Las laminas se numeran desde la superficie hacia el epéndimo, del I al X, siendo las láminas I, II y V las que reciben los estímulos dolorosos; las láminas III, IV y V los de la sensibilidad general. ÂA nivel del asta posterior de la médula espinal, se da integración y modulación segmentaria y suprasegmentaria de la información dolorosa, ya que la médula está sometida a control por parte de vías descendentes procedentes de a sustancia reticular, tálamo, corteza cerebral y sustancia gris periacueductal. Estas vías descendentes moduladoras del dolor se organizan en tres sistemas según el neurotransmisor involucrado: 1) opioide, 2) noradrenérgico, 3) serotoninérgico. El conocimiento de estas vías constituye el fundamento para el tratamiento del dolor neuropático con algunos fármacos agonistas alfa adrenérgicos como la clonidina, o con inhibidores de la recaptación de noradrenalina y serontonina, como la amitriptilina.  Debe destacarse, de forma breve, que la funcionalidad de estas neuronas espinales es modificada por las aferencias periféricas y por las centrales. Frente a estímulos repetitivos de la periferia, aumenta la liberación de calcio y este a su vez produce la fosforilación de proteínas que desencadena al menos dos hechos. El primero es que la membrana celular baja su umbral de disparo y por lo tanto, las neuronas se hacen hiperexcitables. El segundo es que se comienzan a sintetizar ARN mensajeros para varios genes tempranos. Los productos proteicos formados a partir de estos genes actúan como terceros mensajeros modificando a su vez la expresión de otras proteínas. El efecto final es una hiperexcitabilidad neuronal, aumento del número de conexiones de las neuronas del asta posterior, hiperalgesia secundaria (por disminución del umbral) y alodinia (sensación dolorosa frente a estímulos que habitualmente no despertarían esta sensación). Esta seria la base, al menos en parte, de la sensibilización central. En el sector intermedio se ubican neuronas vegetativas, tanto motoras como sensitivas. Dentro de los grupos neuronales citados, se pueden reconocer centros con funciones específicas: centro cilio-espinal (C8-T1, iridiodilatación), centro simpático de la micción (T10-L4), centro parasimpático de la micción (S2-S4), centro de la erección (S2-S4), centro de la eyaculación (T10-L4).  b) Sustancia blanca medular y breve reseña anatómica de las vías: Vías de la sensibilidad general: se diferencian entre si básicamente porque: 1) tienen cada una un receptor específico, que responde a un tipo de estímulo (presión, temperatura, etc, 2) hacen su decusación en sitios diferentes (en la médula o en el tronco cerebral) y 3) por los sitios en donde están sus segundo y tercer relevo neuronal, pero en definitiva, el esquema general es similar. Clásicamente se consideran los diferentes tipos de sensibilidad por separado, pero en la actualidad, y con una base fisiológica y clínica, los sistemas sensitivos son considerados formando dos grandes contingentes: el sistema dorsal/lemniscal medial y el sistema anterolateral o extralemniscal. http://neurologiauruguay.org/home Potenciado por Joomla! Generado: 4 June, 2017, 14:38 neurologiauruguay.org Estas denominaciones se deben a las regiones que ocupan durante su tránsito en la médula espinal y el tronco cerebral. Conceptualmente, el sistema extralemniscal (o anterolateral) nos permite reaccionar de forma rápida frente a estímulos potencialmente nocivos, o sea que es un sistema de defensa frente a agresiones del medio que nos rodea. En tanto el sistema lemniscal medial sería un sistema de exploración del medio y control de la acción.  Sistema dorsal/lemniscal medial: Se trata de las vías de la sensibilidad táctil discriminativa y de la propiocepción. Son vías de transmisión rápida, de carácter convergente y distribución somatotópicas, que actúan por un mecanismo de inhibición recíproca. Esto quiere decir, que por ejemplo, si flexionamos la mano, hay grupos de neuronas que se activan y recíprocamente otros se inhiben. Al extender la mano, el grupo que se activó en la flexión, se inhibe y viceversa.  Sensibilidad táctil discriminativa: Los receptores periféricos se sitúan en la piel, pero más específicamente en el pulpejo de los dedos, ya que es con ellos que asimos los objetos para identificarlos. La información transita por los nervios periféricos llegando al cuerpo de la neurona seudounipolar de los ganglios anexos a la raíz dorsal. Desde aquí, la prolongación central de esta neurona asciende por el cordón posterior de la médula espinal. Dentro del cordón dorsal, las neuronas que trasmiten la información sensitiva de los miembros inferiores (MMII) y la parte baja del tronco van más cercanas a la línea media, en tanto los axones que llevan información de los MM superiores (MMSS) y el sector alto del tronco, transitan más laterales. Se reconocen entonces dentro del sector dorsal de la médula dos fascículos: Goll (cercano a la línea media) y Burdach (lateral), y este último se reconoce en la médula espinal por arriba del sexto segmento torácico. Ambos fascículos se dirigen hacia la segunda neurona de la vía, situada en los núcleos de Goll y Burdach en la parte dorsal del bulbo raquídeo. El axón de esta segunda neurona, se decusa en el tronco cerebral, pasando hacia el otro lado de la línea media, pero el contingente de fibras se mantiene cercano a la línea media, por lo que recibe el nombre de lemnisco medial. Este, alcanza el tálamo, más específicamente el núcleo ventro-postero-lateral. El mismo se proyecta hacia la corteza parietal, al giro parietal ascendente. Las neuronas corticales (cuarta neurona de la vía), se distribuyen de forma somatotópica. De esta forma se “dibuja” el homúnculo sensitivo en la corteza cerebral. El homúnculo sensitivo, como es esperable, es el dibujo de un hombre “desproporcionado”, y esta desproporción es dada por la diferente representación de las zonas corporales en la corteza cerebral. Por ejemplo, la cara del homúnculo es muy voluminosa, al igual que la mano, y dentro de esta, el dedo índice es el de mayor volumen.  Sistema extralemniscal. Se trata de la vía termoalgésica. Los receptores periféricos responden a estímulos dolorosos y térmicos que son trasmitidos hacia la médula espinal por la neurona seudounipolar del ganglio dorsal. Esta neurona sinapta con la segunda neurona de la vía, ubicada en el cuerno posterior de la sustancia gris medular, en las láminas mencionadas anteriormente. Desde aquí, la mayor parte del contingente de axones cruza la línea media y asciende en el cordón anterolateral de la médula espinal. La vía ascendente forma básicamente el tracto espino-talámico, que es la vía ascendente más importante en la transmisión del estímulo nociceptivo. Se reconocen también el tracto espino-hipotálamico, que constituye el sustrato anatómico que permite las reacciones autonómicas http://neurologiauruguay.org/home Potenciado por Joomla! Generado: 4 June, 2017, 14:38 neurologiauruguay.org reflejas al estímulo doloroso; y los tractos espino-reticular y espino-ponto-amigdalino.  Clásicamente se afirma que el fascículo espinotalámico termina en el núcleo VPL del tálamo, en el sector interno del mismo. Esto es verdad, pero no se jerarquizan en los libros clásicos dos aspectos de enorme importancia: hay fibras que terminan en los núcleos intralaminares del tálamo y en la sustancia gris periacueductal (entre otros, en realidad esta vía se proyecta al menos a 6 o 7 núcleos del tronco encefálico). Estas dos proyecciones tienen importancia porque los núcleos intralaminares del tálamo sinaptan con neuronas del sector anterior del giro del cíngulo (o circunvolución del cuerpo calloso), la cual forma parte del sistema límibico y está implicada en los aspectos emocionales del dolor y en la memoria vinculada a estímulos dolorosos (hecho destacado en el dicho popular “el que se quemó con leche, cuando ve una vaca, llora”). La sustancia gris periacueductal (SGPA) envía fibras descendentes hacia las neuronas del cuerno posterior de la médula espinal, actuando entonces como modulador del dolor, ya que puede inhibir la función de dichas neuronas. El conocimiento de estas vías es la base para el tratamiento neuroquirúrgico del dolor. Solo como ejemplos y sin entrar en detalles clínicos, debemos mencionar que para casos seleccionados, se utiliza la cordotomía anterolateral (sección del sistema extralemniscal en el cordón anteolateral de la médula), la tractotomía mesencefálica (lesión de la misma vía en el tronco), la talamotomía o incluso, la cingulotomía. Todos estos tratamientos interrumpen las vías del dolor y la cingulotomía, sus implicancias afectivas y emocionales. Desde el punto de vista médico, algunos fármacos, como la amitriptilina, se plantea que actúan estimulando la función de la sustancia gris periacueductal.  Sensibilidad visceral: Son vías menos sistematizadas que las anteriores. Las neuronas receptoras se ubican en la cadena simpáticas prevertebrales y transitan junto con los fascículos de Goll y Burdach, en su sector más profundo y medial. Terminan en el tálamo e hipotálamo, así como en la corteza de la ínsula.  Vías motoras:  Actualmente se reconocen dos sistemas motores: medial y lateral. El sistema motor medial puede homologarse al clásico sistema extrapiramidal. Está formado a nivel medular por un conjunto de sistemas motores descendentes (tecto-espinal, rubro-espinal, vestíbuloespinal) ubicados predominantemente en el cordón anterior y está destinado a los grupos neuronales mediales (o para los músculos axiales) del asta anterior. El control cerebeloso de este sistema está dado por la corteza vermiana y paravermiana.  El sistema motor lateral está compuesto por el fascículo cortico-espinal (o piramidal) y transita en la mitad posterior del cordón lateral. Este contingente de fibra está destinado principalmente a las neuronas motoras ubicadas en el sector lateral del asta anterior (destinadas a los músculos más distales y por lo tanto, al control del movimiento fino). El control motor de este sistema está dado por la corteza cerebelosa hemisférica.  http://neurologiauruguay.org/home Potenciado por Joomla! Generado: 4 June, 2017, 14:38 neurologiauruguay.org Irrigación arterial de la médula espinal: Nos detendremos en ella ya que explica los síndromes de isquémicos medulares. En términos generales, la médula recibe en cada mielómero un par de arterias (una a cada lado de la línea media), pero las arterias no tiene el mismo comportamiento en todos los niveles, por lo que la irrigación medular no puede considerarse como de disposición segmentaria. Las mismas tiene tres tipos de comportamiento según su destino: arterias radiculares, radiculo-piamarianas y radiculo-medulares. Estas últimas pueden a su vez dividirse en anteriores y posteriores.  Las ramas de origen de estas arterias varían según la altura de la médula estudiada: arterias vertebrales, cervical ascendente (médula cervical), intercostales, tronco cervico-intercostal y brónquicas (médula torácica), arterias intercostales, iliolumbar y lumbares (médula lumbosacra).  Las arterias radiculares nutren básicamente las raíces anterior y posterior del nervio raquídeo así como el ganglio raquídeo.  Las arterias radiculo-piamarianas llegan a dar ramos para el sector más superficial de la médula.  Las arterias radiculo-medulares son las verdaderas fuentes de irrigación medular. Forman dos grupos, anterior y posterior, que alimentan los troncos arteriales espinales anterior y posteriores. Ambos sistemas se anastomosan a nivel del cono medular por la denominada ansa vascular del cono.  Es necesario destacar, que si bien consideramos a la médula como compuesta por segmentos similares (y conceptualmente es así), la sustancia gris medular no tiene el mismo volumen en todos los niveles. A nivel de la médula cervical baja y torácica alta (C4 a T1) se ubica el denominado engrosamiento cervical, desde donde se originarán los nervios raquídeos para los miembrossuperiores. Igualmente, a nivel lumbosacro, se ubica el engrosamiento lumbar, desde donde se originan los nervios destinados a los miembros inferiores. Estas zonas de la médula son metabólicamente más activas y por lo tanto, requieren un mayor aporte vascular, que se ve en la práctica. Eso explica la desigual distribución de las arterias radiculo-medulares en los diferentes sectores de la médula.  El principal sistema de nutrición de la médula es el espinal anterior y se forma por dos ramos descendentes originados de las arterias vertebrales. Este tronco espinal anterior recibe en los niveles cervical, torácico y lumbar, arterias principales que le aportan flujo sanguíneo al sistema anterior. Se reconocen varias arterias del sistema espinal anterior (6 a 8), de las cuales las más importantes y constantes son: a nivel cervical dos o tres arterias (una de ellas acompaña a una raíz entre el cuarto y octavo segmento cervical e irriga el engrosamiento cervical, es la arteria del engrosamiento cervical de Lazorthes), a nivel torácico, dos arterias, una de las cuales se ubica generalmente a la altura de T4-T5, en el sector lumbo-sacro generalmente se encuentra una única arteria, voluminosa (arteria del engrosamiento lumbar o de Adamkiewicz) dicha arteria se origina a partir de una de las intercostales entre T9 y T12 y del lado izquierdo en el 75% de los casos. En hasta un 15% de los individuos esta arteria tiene un origen más alto y en estos casos, se observa una segunda arteria, denominada arteria del cono medular.  Como aplicación práctica, destacaremos que una de las arterias radiculo-medulares torácicas puede http://neurologiauruguay.org/home Potenciado por Joomla! Generado: 4 June, 2017, 14:38 neurologiauruguay.org originarse de un tronco comun con las arterias bronquiales, lo que explica las paraplejías secundarias a la embolización de las arterias bronquiales por hemoptisis. Igualmente, el compromiso de la arteria de Adamkiewicz en la cirugía de aneurismas de aorta puede producir complicaciones medulares isquémicas.  El sistema espinal posterior está formado por dos troncos paramedianos que reciben cerca de 20 arterias espinales posteriores, mucho mas delgadas que las recién descritas.  Territorios vasculares en sentido horizontal: Como se dijo, el sistema espinal anterior es el más importante en la irrigación medular, aportando entre el 80 y el 90% del flujo sanguíneo medular. El sistema espinal anterior irriga toda el asta anterior, el sector intermedio y la base del asta posterior, así como los cordones anterior y lateral. Este territorio está irrigado por dos tipos de ramos que en última instancia, dependen del sistema espinal anterior. Desde el propio tronco espinal anterior, parten una serie de ramas que penetran a la médula por el surco anterior (arterias surco-comisurales) y que dan ramos como si se tratara de un árbol dando ramas (arterias de distribución cetro-periférico). Este sistema irriga fundamentalmente la sustancia gris.  Hay una red vascular periférica que rodea a la médula como una corona arterial, a lo largo de los cordones anterior y lateral desde el cual parten ramos que penetran en la médula nutriendo sobre todo la sustancia blanca. La disposición de estos vasos es de tipo periférico-central. El sistema espinal posterior irriga la cabeza (o sector posterior) del asta posterior y el cordón posterior. Se describen además tres territorios en longitud: cervical, torácico y lumbar, irrigados por las arterias radiculo-medulares ya descritas.  Â   BIBLIOGRAFÍA:  Carpenter MB. Neuroanatomía humana. Quinta edición, El ateneo. Buenos Aires. 1985.  Corbin JL. Anatomie et pathologies arterielles de la moelle. 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