Sumsum Tulang Belakang: Deskripsi, Fungsi, Struktur, Cedera dan Hubungannya dengan Organ Lain

Sumsum Tulang Belakang: Deskripsi, Fungsi, Struktur, Cedera dan Hubungannya dengan Organ Lain

Apa itu Sumsum Tulang Belakang?

Ini adalah silinder saraf kompleks yang dimulai di dasar otak dan mengalir ke kanal tulang belakang ke kolom tulang belakang.

Ini adalah bagian dari kumpulan saraf tubuh, yang disebut sistem saraf pusat, bersama dengan otak. Di masing-masing dari banyak segmen sumsum tulang belakang hidup sepasang akar yang terdiri dari serabut saraf.

Akar ini dikenal sebagai akar dorsal (yang mengarah ke belakang) dan akar ventral (yang jauh dari belakang).

Kita bergantung pada tulang belakang sebagai penopang utama tubuh kita. Ini memungkinkan kita untuk berdiri, membungkuk dan memutar, sekaligus melindungi sumsum tulang belakang dari cedera.

Jika sumsum tulang belakang terluka, sering menyebabkan perubahan permanen dalam kekuatan, sensasi, dan beberapa fungsi tubuh lainnya karena hubungannya dengan otak.

Karena sumsum tulang belakang adalah pusat fungsi tubuh, kehidupan seseorang dapat berubah secara dramatis ketika cedera cukup serius.

Banyak penelitian sedang dilakukan untuk pengobatan cedera tulang belakang dan para ilmuwan optimis bahwa kemajuan yang mereka temukan akan cukup untuk memperbaiki kerusakan sepenuhnya.

Untuk memahami bagaimana cedera tulang belakang dapat mempengaruhi kehidupan seseorang, Anda perlu pemahaman yang baik tentang banyak fungsi yang disediakan sumsum tulang belakang.

Fungsi utama sumsum tulang belakang

Komunikasi listrik: Arus listrik mengalir ke atas dan ke bawah sumsum tulang belakang, mengirimkan sinyal yang memungkinkan segmen tubuh yang berbeda untuk berkomunikasi dengan otak.

Berjalan: Saat seseorang berjalan, kumpulan kelompok otot di kaki terus berkontraksi.

Tindakan bergerak maju selangkah demi selangkah mungkin tampak sangat sederhana bagi kita, seperti yang telah kita lakukan sepanjang hidup kita, tetapi pada kenyataannya ada banyak faktor yang harus dikoordinasikan dengan baik untuk memungkinkan gerakan ini terjadi.

Generator pola sentral di sumsum tulang belakang ini terdiri dari neuron yang mengirim sinyal ke otot kaki, menyebabkan otot tersebut memanjang atau berkontraksi, dan menghasilkan gerakan bergantian yang terjadi saat seseorang berjalan.

Refleks : Refleks adalah respons involunter yang dihasilkan dari rangsangan yang melibatkan otak, sumsum tulang belakang, dan saraf sistem saraf tepi.

Struktur sumsum tulang belakang

Struktur umum sumsum tulang belakang tertutup oleh perlindungan tulang belakang. Saraf tulang belakang ditemukan di ruang antara lengkungan tulang belakang.

Saraf tulang belakang dibagi menjadi wilayah yang terpisah ini:

  • serviks
  • toraks
  • Pinggang
  • Tulang kelangkang
  • tulang ekor
  • Materi putih dan materi abu-abu

Sumsum tulang belakang dibagi menjadi materi abu-abu (yang berbentuk seperti kupu-kupu) dan putih (yang merupakan materi yang mengelilingi abu-abu).

Materi putih terdiri dari serabut saraf, yang disebut akson, yang berjalan ke atas dan ke bawah.

Setiap kelompok akson membawa jenis informasi tertentu yang dibutuhkan untuk berkomunikasi, saluran akson yang naik berkomunikasi dengan otak, sedangkan yang turun membawa sinyal dari otak ke berbagai otot dan kelenjar di seluruh tubuh.

Materi abu-abu juga diatur menurut fungsinya. Setiap setengah dapat dikatakan memiliki tanduk punggung, tanduk perut, dan tanduk lateral.

Tanduk dorsal dan ventral memasok otot rangka, sedangkan tanduk lateral memasok otot jantung dan polos.

saraf tulang belakang

Saraf tulang belakang adalah apa yang memungkinkan sumsum tulang belakang dan seluruh tubuh untuk berkomunikasi.

Saraf adalah organ berbentuk tali kecil yang terdiri dari beberapa akson yang bergabung. Ada 31 pasang saraf tulang belakang:

  • 8 adalah saraf serviks yang terletak di leher.
  • 12 adalah saraf toraks yang terletak di toraks.
  • 5 adalah saraf lumbal yang terletak di perut.
  • 5 adalah saraf sakral yang terletak di panggul.
  • 1 adalah saraf tulang ekor yang terletak di tulang ekor.

Refleks

Sebuah refleks dapat menjadi sederhana dan respon yang tidak terkontrol atau respon yang dipelajari, yang sederhana yang dibangun ke dalam sistem saraf kita, seperti mengambil tangan Anda dari sesuatu yang panas. Refleks yang diperoleh berasal dari praktek, seperti bermain piano.

Sebuah refleksi terdiri dari 5 komponen:

  • Penerima: Penerima merespons sinyal listrik.
  • Jalur aferen: Jalur ini mengirimkan aksi ke pusat integrasi.
  • Pusat Integrasi: Ini biasanya sistem saraf dan tempat semua potensial aksi diproses.
  • Setelah informasi diproses, pusat integrasi menentukan bagaimana tubuh harus merespons.
  • Jalur eferen: Respon berjalan melalui jalur ini ke organ efektor.
  • Organ efektor: Organ ini melakukan respons terhadap semua hal di atas. Organ yang merespon biasanya adalah otot atau kelenjar di dalam tubuh.

Cedera tulang belakang

Cedera tulang belakang terjadi ketika bagian dari kabel atau saraf di dasar tulang belakang rusak.

Ini dapat memiliki efek besar pada kemampuan sensorik, motorik, dan refleks tubuh jika otak tidak dapat mengirim informasi di luar lokasi cedera.

Semakin dekat cedera ke otak, semakin luas kerusakannya. Seperti yang mungkin Anda bayangkan, cedera tulang belakang dapat mengubah hidup seseorang selamanya.

Namun, ada banyak pilihan pengobatan yang tersedia dan hasil penelitian untuk penyembuhan kelumpuhan tidak pernah lebih menjanjikan.

Teknologi tersebut terbukti mampu membantu komunikasi antara otak dan anggota tubuh yang mengalami kerusakan saraf.

Penelitian berkembang pesat, dan hanya dalam 5 tahun kita mungkin memiliki sarana untuk membalikkan cedera tulang belakang yang paling parah.

Sel sistem saraf pusat

Neuron terhubung satu sama lain untuk mengirim dan menerima pesan di otak dan sumsum tulang belakang. Banyak neuron yang bekerja sama bertanggung jawab atas setiap keputusan yang dibuat, setiap emosi atau sensasi yang dirasakan, dan setiap tindakan yang diambil.

Kompleksitas sistem saraf pusat memang mengejutkan, ada sekitar 100 miliar neuron di otak dan sumsum tulang belakang yang digabungkan.

Hingga 10.000 subtipe neuron yang berbeda telah diidentifikasi, masing-masing berspesialisasi untuk mengirim dan menerima jenis informasi tertentu.

Setiap neuron terdiri dari badan sel, yang menampung nukleus. Akson dan dendrit membentuk perpanjangan badan sel.

Astrosit, sejenis sel glial, adalah sel pendukung utama otak dan sumsum tulang belakang, mensekresi protein yang disebut faktor neurotropik.

Mereka juga memecah dan menghilangkan protein atau bahan kimia yang dapat berbahaya bagi neuron (misalnya, glutamat, neurotransmitter yang berlebihan menyebabkan sel menjadi terlalu bersemangat dan mati melalui proses yang disebut eksitotoksisitas).

Astrosit tidak selalu bermanfaat; Setelah cedera, mereka membelah untuk membentuk sel-sel baru yang mengelilingi lokasi cedera, membentuk bekas luka glial yang merupakan penghalang untuk regenerasi akson.

Mikroglia adalah sel kekebalan untuk otak, setelah cedera, mereka bermigrasi ke lokasi cedera untuk membantu mengangkat sel mati dan sekarat.

Mereka juga dapat menghasilkan molekul kecil yang disebut sitokin yang mengaktifkan sel-sel sistem kekebalan untuk merespons lokasi cedera.

Proses pembersihan ini kemungkinan memainkan peran penting dalam memulihkan fungsi setelah cedera tulang belakang.

Oligodendrosit adalah sel glia yang menghasilkan zat lemak yang disebut mielin yang menyelubungi akson berlapis-lapis.

Serat akson berselubung mielin dapat membawa pesan listrik (disebut juga potensial aksi) dengan kecepatan 100 meter per detik, sedangkan serat tanpa mielin hanya dapat membawa pesan dengan kecepatan satu meter per detik.

Sinapsis dan transmisi saraf

Pesan ditransmisikan dari neuron melalui sinapsis, celah kecil antar sel, dengan bantuan bahan kimia yang disebut neurotransmiter.

Untuk mengirimkan pesan potensial aksi melintasi sinaps, molekul neurotransmiter dilepaskan dari satu neuron (neuron “presinaptik”) melalui ruang ke neuron berikutnya (neuron “pascasinaptik”). Proses berlanjut sampai pesan mencapai tujuannya.

Ada jutaan dan jutaan koneksi antara neuron di dalam sumsum tulang belakang. Koneksi ini dibuat selama pengembangan, menggunakan sinyal positif (faktor neurotropik) dan negatif (protein penghambat) untuk menyesuaikannya.

Anehnya, satu akson dapat bersinaps dengan hingga 1.000 neuron lainnya.

Apa Penyebab Kelumpuhan?

Ada organisasi topografi logis dan fisik untuk anatomi sistem saraf pusat, yang merupakan jaringan rumit dari jalur saraf yang terhubung erat.

Hubungan yang teratur ini berarti bahwa tingkat segmental yang berbeda dari tali pusat mengendalikan hal-hal yang berbeda, dan cedera pada satu bagian tertentu dari tali pusat akan berdampak pada bagian tubuh yang berdekatan.

Kelumpuhan terjadi ketika komunikasi antara otak dan sumsum tulang belakang gagal. Ini bisa menjadi akibat cedera pada neuron di otak (stroke) atau sumsum tulang belakang.

Trauma sumsum tulang belakang hanya mempengaruhi area di bawah tingkat cedera. Namun, polio (infeksi virus) atau penyakit Lou Gehrig dapat mempengaruhi neuron di seluruh sumsum tulang belakang.

saluran informasi

Neuron khusus membawa pesan dari kulit, otot, sendi, dan organ dalam ke sumsum tulang belakang tentang rasa sakit, suhu, sentuhan, getaran, dan propriosepsi.

Pesan-pesan ini ditransmisikan ke otak melalui salah satu dari dua jalur: jalur spinotalamikus dan jalur lemniskus.

Jalur ini ditemukan di tempat yang berbeda di sumsum tulang belakang, sehingga cedera mungkin tidak mempengaruhi mereka dengan cara yang sama atau pada tingkat yang sama.

Setiap segmen sumsum tulang belakang menerima input sensorik dari daerah tertentu dari tubuh.

Para ilmuwan telah memetakan area ini dan menentukan bidang “reseptif” untuk setiap tingkat sumsum tulang belakang. Bidang-bidang yang berdekatan saling tumpang tindih, sehingga garis-garis dalam diagram merupakan perkiraan.

Gerakan sukarela dan tidak sukarela

Lebih dari satu juta akson berjalan melalui sumsum tulang belakang, termasuk akson terpanjang di sistem saraf pusat.

Neuron di korteks motorik, wilayah otak yang mengontrol gerakan sukarela, mengirim aksonnya melalui saluran kortikospinalis untuk terhubung dengan neuron motorik di sumsum tulang belakang.

Neuron motorik tulang belakang memproyeksikan keluar dari kabel ke otot yang benar melalui akar ventral, koneksi ini mengontrol gerakan sadar seperti menulis dan berlari.

Informasi juga mengalir dalam arah yang berlawanan sehingga menghasilkan gerakan yang tidak disengaja. Neuron sensorik memberikan umpan balik ke otak melalui akar dorsal.

Beberapa informasi sensorik ini ditransmisikan langsung ke neuron motorik bawah sebelum mencapai otak, yang mengarah ke gerakan atau refleks yang tidak disengaja; informasi sensorik yang tersisa berjalan kembali ke korteks.

Bagaimana sumsum tulang belakang dan otot bekerja sama?

Sumsum tulang belakang dibagi menjadi lima bagian: daerah serviks, toraks, lumbar, sakral, dan tulang ekor. Tingkat cedera menentukan derajat kelumpuhan dan/atau hilangnya sensasi. Tidak ada dua luka yang sama.

Bagaimana sumsum tulang belakang dan organ dalam bekerja sama?

Selain kontrol gerakan sukarela, sistem saraf pusat mengandung jalur simpatis dan parasimpatis yang mengontrol respons “lawan atau lari” terhadap bahaya dan pengaturan fungsi tubuh.

Ini termasuk pelepasan hormon, pergerakan makanan melalui lambung dan usus, dan sensasi dan kontrol otot dari semua organ internal.

Apa yang Terjadi Setelah Cedera Tulang Belakang?

Sel-sel sistem kekebalan bermigrasi ke lokasi cedera, menyebabkan kerusakan tambahan pada beberapa neuron dan kematian pada yang lain yang selamat dari trauma awal.

Kematian oligodendrosit menyebabkan akson kehilangan mielinisasinya, yang sangat menghambat konduksi potensial aksi, pesan, atau membuat koneksi yang tersisa tidak berguna.

Jalur informasi saraf lebih terpengaruh karena banyak akson terputus, memutuskan jalur komunikasi antara otak dan otot dan antara sistem sensorik tubuh dan otak.

Dalam beberapa minggu setelah cedera awal, area kerusakan jaringan telah dihilangkan oleh mikroglia, dan rongga berisi cairan yang dikelilingi oleh bekas luka glial tertinggal.

Meskipun cedera tulang belakang menyebabkan kerusakan kompleks, sejumlah sirkuit dasar yang mengejutkan untuk mengendalikan gerakan dan memproses informasi dapat tetap utuh.

Ini karena sumsum tulang belakang diatur dalam lapisan sirkuit. Banyak badan sel saraf dan koneksi yang membentuk sirkuit ini di atas dan di bawah lokasi cedera bertahan dari trauma.