نخاع چیست؟ ساختار، عملکرد و آسیب نخاع

نخاع ارتباط سیستم عصبی بین مغز و بدن را ایجاد می کند. واسط بین پیام های مغز و اعصاب محیطی است. نخاع در درجه اول از اعصاب تشکیل شده است که در مسیرهای سیستماتیک سازماندهی شده اند، همچنین به عنوان مجاری توصیف می شود. مجموعه ای طولانی از اعصاب و سلول ها است که از قسمت پایین مغز تا قسمت پایین کمر امتداد می یابد. این سیگنال ها را بین مغز و بقیه بدن منتقل می کند.

ستون فقرات، نخاع را در بر گرفته و از آن محافظت می کند. آسیب نخاعی می تواند در نتیجه مشکلاتی مانند آسیب های روحی، عفونت ها و بیماری ها ایجاد شود. درمان نخاع شامل درمانهای توانبخشی است. ممکن است شامل دارو و یا جراحی هم باشد. در نشریه جهان شیمی فیزیک در مورد دستگاه عصبی، انواع سیناپس های الکتریکی و شیمیایی نورون ها، سیستم عصبی و یاخته های عصبی مقالاتی منتشر شده است. برای اطلاعات بیشتر دانش آموزان درس علوم پایه هشتم شما را به مطالعه این مقاله دعوت میکنیم.

نخاع یا Spinal cord چیست

نخاع بخشی از سیستم عصبی مرکزی است. این ساختار طولانی از مرکز ستون فقرات عبور می کند. طول نخاع در افراد مختلف متفاوت است.

در سراسر این ساختار مهم و حیاتی، یک ترتیب منظم از اعصاب وجود دارد. مسیرهای عصبی حسی به سمت خلفی یا پشت نخاع واقع شده اند ، در حالی که مسیرهای عصبی حرکتی در امتداد نواحی جانبی یا کناری و قدامی یا جلو نخاع حرکت می کنند.

مایع مغزی نخاعی، با مواد مغذی و سلول های ایمنی، در اطراف نخاع جریان دارند. مننژها که نقش محافظت این قسمت را بعده دارند، نخاع و CSF را احاطه کرده اند. به نخاع، CSF و مننژها، ستون فقرات و ستون مهره ها نیز گفته می شود.

ساختار نخاع

بر اساس برخی برآوردها، طول این ساختار در زنان در حدود ۴۳ سانتی متر و در مردان حدود ۴۵ سانتی متر است. نخاع از سه قسمت سرویکس یا گردن، قفسه سینه و کمر تشکیل شده است.

نخاع در مجاورت و زیر مدولا پایین ترین قسمت مغز قرار دارد. ناحیه بالای این قسمت مهم بدن ما از مدولا به سمت پایین تا کمر امتداد دارد.

سه لایه بافت از نخاع محافظت می کند: ماده سخت، ماده آراکنوئید و ماده مادر. پزشکان این لایه ها را “مننژ” می نامند. لایه ها به شرح زیر است:

فضای دورا

این بیرونی ترین لایه مننژهای نخاع است. این یک پوشش محافظ و محکم است.

فضای اپیدورال

بین فضای دورا و آراکنوئید فضای اپیدورال قرار دارد. جایی است که پزشکان بی حسی موضعی را برای کاهش درد در هنگام زایمان و برخی از اعمال جراحی استفاده میکنند.

ماده آراکنوئید

ماده آراکنوئید لایه میانی پوشش نخاع است.

فضای ساب آراکنوئید

بین ماده آراکنوئید و پیا ماتر قرار دارد. مایع مغزی نخاعی در این فضا قرار دارد. گاهی اوقات، پزشک مجبور است از CSF نمونه برداری کند تا وجود عفونت مانند مننژیت را آزمایش کند. همچنین می توانند بی حسی موضعی را برای برخی از اعمال جراحی مانند زایمان سزارین یا تعویض زانو به این فضا تزریق کنند.

پیا ماتر

پیا ماتر لایه ای است که مستقیما نخاع را می پوشاند.

استخوان نخاعی

نخاع و لایه های محافظ آن ستون مهره ای یا استخوان های نخاعی را می پوشاند. این استخوان از قاعده جمجمه شروع شده و تا استخوان خاجی در انتهای لگن ادامه می یابد.

مناطق گردنی، قفسه سینه و کمری دارای تعداد متفاوتی از استخوان ها هستند. اکثر افراد دارای هفت استخوان نخاعی در ستون گردن، ۱۲ استخوان در ستون قفسه سینه و پنج استخوان در ستون کمری هستند.

سطح مقطع نخاع

اگر فردی “تکه ای” از نخاع را به صورت افقی بگیرد. یک ناحیه دایره ای شکل را در وسط می بیند که با لایه های محافظ پوشانده شده است. امتداد این ناحیه دایره ای برآمدگی های عصبی است. این قسمت ها از نخاع گسترش می یابند تا حس را در مناطق مختلف بدن ایجاد کنند.

مناطق کلیدی مقطع نخاعی عبارتند از:

ماده خاکستری

ماده خاکستری منطقه ای تیره و پروانه ای شکل که از بدن سلول عصبی تشکیل شده است.

ماده سفید

ماده سفید ماده خاکستری نخاع را احاطه کرده و حاوی سلول های پوشیده از میلین که باعث می شود انتقال عصب سریعتر رخ دهد. سلولهای عصبی موجود در ماده خاکستری به میزان زیادی با میلین پوشیده نشده اند.

ریشه خلفی

ریشه خلفی از پشت ستون فقرات انشعاب دارد. با نگاه به سطح مقطع نخاع، بالهای بالای ماده خاکستری “پروانه” به سمت استخوانهای نخاع می رسد. بالهای پایینی به طرف جلوی بدن و اندامهای داخلی آن است.

دستگاه اسپینوتالاموس یک مسیر طولانی و ماده سفید است که تا ستون فقرات گسترش می یابد. نخاع واسطه حسی است که از پوست، استخوان ها و اندام های داخلی ناشی می شود.

پوست شما این احساسات را تشخیص می دهد و پیام هایی را از اعصاب حسی محیطی (که در پوست تعبیه شده است) به اعصاب نخاعی، سپس به شاخ پشتی و بالا از طریق مسیرهای اسپینوتالاموس ارسال می کند و قبل از رسیدن به مغز از طرف دیگر نخاع عبور می کند.

در نهایت، این پیام ها به ساقه مغز، سپس تالاموس و سپس نوار حسی می رسد. مستقیما در پشت نوار حرکتی در قشر مغز قرار دارد.

شاخ پشتی

این منطقه ناحیه خلفی ماده خاکستری است. اعصاب نخاعی پیام های حسی مانند لمس سبک، حس موقعیت و ارتعاش را به شاخ های پشتی منتقل می کنند.

ریشه قدامی

ریشه قدامی قسمتی از عصبی است. از جلوی ستون فقرات منشعب می شود. این ناحیه قسمت جلویی ماده خاکستری نخاع و از اعصابی تشکیل شده است. سیگنال های حرکتی را به اعصاب نخاعی ارسال می کنند.

گانگلیون نخاعی

گانگلیون نخاعی خوشه ای از بدن عصبی که حاوی نورون های حسی است.

عصب نخاعی

ریشه های خلفی و قدامی در کنار هم قرار می گیرند و عصب نخاعی را ایجاد می کنند. ۳۱ جفت عصب نخاعی وجود دارد. احساسات را در بدن و همچنین حرکت را کنترل می کند.

تراکت های جانبی و قدامی

این مسیرهای ماده سفید سیگنال های حرکتی را در نخاع در قسمت قشر نخاعی منتقل می کند. این دستگاه تا انتهای نخاع در قسمت جلویی و کناره های مناطق ماده سفید حرکت می کند.

کنترل حرکتی ماهیچه های ارادی (ماهیچه هایی که شما برای حرکت انتخاب می کنید) از طریق نخاع در مجرای قشر نخاعی حرکت می کند. سیگنالهای حرکتی در نوار حرکتی ، ناحیه ای از قشر مغزی مغز آغاز می شوند.

این سیگنالهای حرکتی به سمت کپسول داخلی حرکت کرده و سپس به طرف دیگر بدن در ساقه مغز منتقل می شوند. از آنجا، این پیامها به شاخ قدامی و مجاری جانبی و قدامی نخاع ارسال می شود. پیام حرکتی از نخاع از طریق ریشه شکمی یا قسمت جلویی اعصاب نخاعی خارج می شود.

شاخ جانبی

شاخ های جانبی نخاع در دو طرف ماده خاکستری قرار گرفته است. این ناحیه از اعصابی تشکیل شده است که وظایف خود مختار بدن را بر عهده دارند. سیستم عصبی خودمختار عملکردهای غیر ارادی (اعمالی را که عمدا کنترل نمی کنید) مانند هضم و تنفس را تنظیم می کند.

پیام حسی و حرکتی نخاع

نقش اصلی نخاع انتقال پیامهای حسی، حرکتی و خودکار بین مغز و بقیه بدن است.

پیام حرکتی

پیام های حرکتی ارسال شده از طریق دستگاه قشر نخاعی در نهایت به عضله مربوطه می رسد. زیرا عصب نخاعی به اعصاب حرکتی محیطی کوچکتر منشعب می شود و تا عضله مورد نظر امتداد می یابد. در نتیجه این تحریک عصبی، می توانید خودکار دست ها، پاها ، گردن، پشت و ماهیچه های شکم را حرکت دهید.

پیام حسی

نخاع شما پیام هایی از اعصاب حسی محیطی شما به مغز شما ارسال می کند. به شما این امکان را می دهد تا احساساتی شامل لمس نور، ارتعاش، درد، دما و موقعیت بدن را تشخیص دهید.

عملکرد نخاع در بدن

نخاع در جنبه های مختلف عملکرد بدن نقش حیاتی دارد. عملکرد شامل موارد زبر است:

انتقال سیگنال از مغز

نخاع سیگنال هایی از مغز دریافت می کند. حرکت و عملکردهای خودکار را کنترل می کند.

انتقال اطلاعات به مغز: اعصاب نخاع همچنین پیام هایی را از بدن به بدن منتقل می کنند ، مانند احساس لمس، فشار و درد.

پاسخهای انعکاسی

نخاع همچنین ممکن است مستقل از مغز در انجام رفلکسهای حرکتی عمل کند. رفلکس کشکک است که باعث ضربه ناخواسته به زانوی فرد در هنگام ضربه زدن به نقطه خاصی می شود. این عملکردهای نخاع تکانه های عصبی را برای حرکت، احساس، فشار، دما، درد و موارد دیگر منتقل می کند.

سیستم عصبی خودمختار نخاع

نخاع برای تنظیم اندام های داخلی بدن پیام هایی ارسال می کند. شامل کنترل ماهیچه های صاف است. مانند ماهیچه هایی که ریه ها، معده، روده ها ، مثانه و رحم را حرکت می دهند.

آسیب و مشکلات نخاع

تعدادی از مشکلات پزشکی وجود دارد که می تواند نخاع را تحت تاثیر قرار دهد. بیماری نخاع اغلب به عنوان میلوپاتی توصیف می شود. این شرایط باعث اختلال در عملکرد حرکتی، حسی و یا خود مختار می شود.

میلوپاتی اغلب باعث اسپاستیسیته می شود. عبارت است از سفت شدن بازو و یا پای آسیب دیده. علائم هرگونه مشکل نخاعی معمولا مربوط به قسمتی از نخاع است که دچار اختلال شده. گاهی اوقات، آسیب های نخاعی نیز بر عملکردهایی تأثیر می گذارد.

تشخیص وضعیت نخاع شامل آزمایش هایی مانند معاینه فیزیکی، تصویربرداری از ستون فقرات، مطالعات هدایت عصب NCV  و یا الکترومیوگرافی EMG است.

بیماری مرتبط با نخاع

بیماریهایی که بر ستون فقرات تاثیر می گذارد، عبارتند از:

مولتیپل اسکلروزیس یا MS

این یک بیماری دمیلین کننده است. بر مغز و یا ستون فقرات تاثیر میگذارد. ضایعات مولتیپل اسکلروزیس در ستون فقرات می تواند باعث ضعف، از دست دادن حس، سوزن سوزن شدن و درد شود و بر عملکرد روده و مثانه تاثیر بگذارد.

فشرده شدن نخاع

هنگامی که نخاع تحت فشار فیزیکی قرار می گیرد. ضعف، از دست دادن حسی و نقایص خودکار می تواند رخ دهد. بیماری شدید دژنراتیو استخوان یا غضروف ستون فقرات می تواند باعث از بین رفتن این ساختارها شود که به طور بالقوه منجر به ضربه فیزیکی به نخاع می شود. سرطان متاستاتیک (در سراسر بدن پخش می شود) می تواند باعث فشرده سازی نخاع نیز شود.

ضربه و صدمات فیزیکی

آسیب و ضربه فیزیکی باعث شکستگی ستون فقرات و آسیب میشود. صدمات ممکن است باعث فشرده شدن نخاع به دلیل خونریزی شود.

اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یا ALS

اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یک بیماری نادر است. با انحطاط تدریجی نورونهای حرکتی واقع در نخاع مشخص می شود. ALS باعث ضعف پیشرونده و در نهایت از دست دادن کامل کنترل ماهیچه ها می شود. اکثر افراد مبتلا به ALS به سطح بالایی از مراقبت های حمایتی نیاز دارند.

مننژیت

عفونت یا التهاب مننژها اغلب به عنوان مننژیت نخاعی توصیف می شود. علائمی مانند سردرد، سفتی گردن، تب، تهوع و استفراغ را ایجاد میکند. مننژیت باکتریایی نیاز به آنتی بیوتیک دارد. انواع دیگر مننژیت ممکن است نیاز به درمان ضد التهابی یا درمان های دیگری داشته باشد.

کمبود ویتامین B12

کمبود ویتامین B12 می تواند بسیاری از مشکلات پزشکی از جمله کم خونی، آسیب عصبی و انحطاط ترکیبی حاد ایجاد کند.

سرطان و تومور نخاع

سرطان نخاع شایع نیست. اما تومورها می توانند در هر ناحیه ای از نخاع ایجاد شوند. سرطان در مراحل پایانی اغلب به ستون فقرات و یا نخاع متاستاز می دهد و باعث فشرده سازی نخاع می شود. کارسینوماتوز مننژی گسترش سلول های سرطانی در سراسر مننژها و CSF است.

عدم خونرسانی به نخاع

اگر خون رسانی به نخاع قطع شود. ممکن است ناحیه ای از ستون فقرات خون کافی دریافت نکند. در نتیجه عملکرد نخاع از بین می رود.

آتروفی عضلانی نخاعی یا SMA

SMA یک بیماری ارثی است که می تواند باعث ضعف قابل توجه عضلات شود. با انحطاط نورونهای حرکتی در نخاع مشخص می شود.

فلج اطفال

این عفونت ویروسی با واکسن پیشگیری خواهد شد. در برخی موارد، عفونت یک یا چند ناحیه نخاع را درگیر می کند و باعث فلج عضلانی مناطقی می شود. توسط مناطق آسیب دیده نخاع کنترل می شود.

صدمات احتمالی نخاع

نخاع قسمت ظریفی از بدن است. بنابراین مستعد آسیب خواهد بود. تصادفات وسایل نقلیه، جراحات ناشی از شلیک گلوله و صدمات هنگام ورزش همه از عوامل بالقوه آسیب نخاعی هستند.

با توجه به نقشی که در ایجاد حرکت و احساس بازی می کند. آسیب به هر قسمتی از نخاع می تواند تغییرات دائمی در عملکرد فرد ایجاد کند.

دو نوع آسیب نخاع

آسیب نخاعی در دو نوع اصلی وجود دارد: کامل و ناقص.

آسیب کامل نخاع

این آسیب باعث از بین رفتن کامل حس و عملکرد حرکتی زیر سطح آسیب می شود.

طناب نخاعی لزوما نیازی به قطع فیزیکی ندارند تا آسیب کامل ایجاد شود. اما ممکن است آسیب آنقدر زیاد باشد که خون نتواند به بافت عصبی برسد و باعث مرگ آن شود.

آسیب ناقص نخاع

این آسیب زمانی رخ می دهد که فرد هنوز عملکردی در نقطه آسیب دیده داشته باشد. ممکن است هنوز بتوانند یک طرف بدن را حرکت دهند یا عملکرد یا حسی داشته باشند.

گاهی اوقات، روش های جراحی و گذشت زمان می تواند برخی از آثار آسیب نخاعی را کاهش دهد.

علائم آسیب نخاعی

آسیب های نخاعی می تواند باعث ایجاد یک یا چند مورد از علائم و نشانه های زیر شود:

• از دست دادن حرکت
• از دست دادن یا تغییر حس، از جمله توانایی احساس گرما، سرما و لمس
• از دست دادن کنترل روده یا مثانه
• فعالیتهای انعکاسی شدید یا اسپاسم
• تغییر در عملکرد جنسی، حساسیت جنسی و باروری
• درد یا احساس سوزش شدید ناشی از آسیب به رشته های عصبی نخاع
• مشکل در تنفس، سرفه یا ترشح ترشحات از ریه ها

علائم اورژانسی آسیب نخاعی

علائم و نشانه های اورژانسی آسیب نخاعی پس از حادثه عبارتند از:

• کمردرد شدید یا فشار در گردن، سر یا پشت
• ضعف، عدم هماهنگی یا فلج در هر قسمتی از بدن
• بی حسی، سوزن سوزن شدن یا از دست دادن حس در دست ها، انگشتان دست، پا یا انگشتان پا
• از دست دادن کنترل مثانه یا روده
• مشکل در تعادل و راه رفتن
• تنفس مختل بعد از آسیب
• گردن یا پشتی عجیب و غریب یا پیچ خورده

عوامل خطرایجاد کننده آسیب نخاعی

اگرچه آسیب نخاعی معمولا در نتیجه یک تصادف است و ممکن است برای هر کسی اتفاق بیفتد. اما عوامل خاصی می توانند شما را در معرض خطر بیشتر آسیب نخاعی قرار دهند، از جمله:

مردان

آسیب های نخاعی بر تاثیر می گذارد. در واقع زنان تنها ۲۰ درصد از آسیب های ناشی از ضربه نخاعی را تشکیل می دهند.

بین ۱۶ تا ۳۰ سال

بیش از نیمی از ضایعات نخاعی در افراد در این محدوده سنی رخ می دهد.

۶۵ سال به بالا

افزایش ضایعات نخاعی در سن ۶۵ سالگی رخ می دهد. زمین خوردن بیشترین صدمات را در افراد مسن ایجاد می کند.

مصرف الکل

مصرف الکل در حدود ۲۵ درصد از آسیب های ناشی از ضربه نخاعی نقش دارد.

رفتارهای پرخطر

غواصی در آبهای کم عمق یا ورزش بدون پوشیدن تجهیزات ایمنی مناسب یا انجام اقدامات احتیاطی مناسب می تواند منجر به آسیب نخاعی شود. تصادفات با وسایل نقلیه موتوری عامل اصلی آسیب های نخاعی برای افراد زیر ۶۵ سال است.

ابتلا به بیماریهای خاص

در صورت داشتن اختلال دیگری که بر مفاصل یا استخوان های شما تااثیر می گذارد ، مانند پوکی استخوان، یک آسیب نسبتا جزئی می تواند باعث آسیب نخاعی شود.

جلوگیری از آسیب نخاعی

رعایت این توصیه ممکن است خطر آسیب نخاعی را کاهش دهد:

رانندگی با احتیاط

تصادفات رانندگی یکی از شایع ترین علل آسیب های نخاعی است. هر بار که در وسیله نقلیه متحرک هستید کمربند ایمنی ببندید.

اطمینان حاصل کنید که فرزندان شما کمربند ایمنی بسته اند یا از صندلی ایمنی کودک مناسب سن و وزن استفاده می کنند. برای محافظت از آنها در برابر آسیب های کیسه هوا، کودکان زیر ۱۲ سال همیشه باید در صندلی عقب سوار شوند.

بررسی عمق آب قبل از شیرجه

در استخر غوطه ور نشوید مگر اینکه حدود ۳.۷ متر یا عمیق تر باشد. اگر نمی دانید عمق آب چقدر است، در آب نروید.

استفاده از چهارپایه و نرده راه پله

نرده ها را در امتداد راه پله ها قرار دهید. تشک های بدون لغزش را روی کف کاشی و در وان یا دوش قرار دهید. برای کودکان خردسال، از درهای ایمنی برای مسدود کردن پله ها استفاده کنید و نصب محافظ پنجره را در نظر بگیرید.

کلاه ایمنی هنگام ورزش

هنگام انجام ورزش اقدامات احتیاطی را انجام دهید. همیشه از وسایل ایمنی استفاده کنید. از ضربه با سر در ورزش خودداری کنید. به عنوان مثال، در بوکس با استفاده از کلاه ایمنی استفاده کنید.

توانبخشی و درمان آسیب نخاع

متاسفانه هیچ راهی برای برگشت آسیب به نخاع وجود ندارد. اما محققان روی درمان های جدیدی از جمله پروتز و داروها کار می کنند. درمانها باعث بازسازی سلول های عصبی شود. یا عملکرد اعصاب پس از آسیب نخاعی را بهبود بخشد.

بیماریها و آسیبهای نخاعی به طور معمول نیاز به مداخلات پزشکی و یا جراحی دارند. درمان ممکن است شامل استروئیدها برای کاهش التهاب یا آنتی بیوتیک ها برای هدف قرار دادن عفونت های باکتریایی باشد. برخی از بیماری های عصبی مانندMS ، ALS و SMA نیز می توانند با تجویز داروهای تجویز شده برای شرایط خاص بهبود یابند.

اگر فشرده سازی نخاع دارید. ممکن است برای کاهش فشار بر نخاع به دلیل سرطان به جراحی نیاز داشته باشید. درمان ها معمولا شامل فیزیوتراپی و تمرینات توانبخشی است. برخی از افراد ممکن است هنگام بهبودی از بیماری نخاع، از عصا، واکر یا ویلچر استفاده کنند.

آناتومی نخاع

طناب نخاعی بخشی از سیستم عصبی مرکزی است که در کانال نخاعی ستون مهره ها قرار دارد و  از محل اتصال کورتیکومدولاری در سوراخ مگنوم جمجمه تا نوک مخروط مدولاریس در مخزن کمری امتداد دارد. توسط پیا ماتر نخاعی پوشانده شده و توسط سایر مننژهای نخاعی در کیسه ی نخاعی وجود دارد.

ه طناب نخاعی از نظر تشریحی به بخش های گردنی، سینه ای، کمری، خاجی و دنبالچه بر اساس بخش هایی که مربوط به ریشه های عصبی در حال ظهور است، تقسیم می شود. به عبارت دیگر، طناب گردنی از قاعده جمجمه تا سطح دیسک C7/T1 امتداد می یابد و طناب قفسه سینه از آنجا تا دیسک T12/L1 امتداد می یابد. نوک آن مخروط مدولاریس است که معمولاً در L1/2 قرار دارد، اگرچه این متغیر است.

طول طناب نخاعی تقریباً ۴۲-۴۵ سانتی متر، قطر ~۱ سانتی متر و وزن ۱،۲،۸ ۳۵ گرم است. همچنین دارای دو انبساط مربوط به اندام فوقانی (C3-T2) و اندام تحتانی (T9-T12) است. مانند مغز از ماده خاکستری و سفید تشکیل شده است. با این حال، برخلاف مغز، ماده خاکستری در قسمت داخلی قرار دارد و مجاری ماده سفید خارجی است. در تمام طول آن، ریشه های عصبی پشتی و شکمی به ترتیب وارد سطح پشتی و بطنی آن می شوند.

بخش عرضی نخاع توده ای از ماده سفید محیطی را نشان می دهد که یک توده مرکزی “H” یا پروانه ای شکل از ماده خاکستری را با یک کانال مرکزی کوچک پوشیده شده با اپاندیم پر از CSF 2 احاطه کرده است. طناب به طور ناقص به چپ و راست تقسیم می شود.

کلام آخر

نخاع از سلول های عصبی تشکیل شده و مسئول حرکت و احساس است. این سیگنال ها را بین مغز و بقیه بدن منتقل می کند.

داشتن آگاهی از محل و ساختار پوشش های محافظ نخاع می تواند به متخصصان کمک کند تا برای برخی روش ها درد را تسکین دهند.

ضایعات نخاعی می تواند شامل از دست دادن حس، فلج ناقص یا کامل است. شخص همیشه باید هنگام ورزش یا فعالیت های دیگر از تجهیزات حفاظتی استفاده کند تا خطر آسیب دیدگی خود را کاهش دهد.