Rdzeń kręgowy

Czym jest rdzeń kręgowy i co oznacza jego uszkodzenie?

Rdzeń kręgowy to największe i najistotniejsze z anatomicznego i funkcjonalnego punktu widzenia skupisko nerwów w organizmie człowieka. Funkcją rdzenia kręgowego jest przekazywanie impulsów nerwowych pomiędzy mózgiem a nerwami obwodowymi. Rdzeń kręgowy chroniony jest przez kręgosłup – i chroniony jest na tyle skutecznie, że zazwyczaj urazy kręgosłupa przebiegają bez jednoczesnego uszkodzenia rdzenia kręgowego. Niekiedy jednak dochodzi do urazu rdzenia kręgowego – i wówczas uraz klasyfikuje się jako całkowity lub częściowy. Przerwanie rdzenia kręgowego skutkuje zanikiem wszelkich funkcji fizjologicznych (ruchowych, czuciowych i autonomicznych) poniżej miejsca przerwania rdzenia. Inne urazy rdzenia kręgowego mogą mieć charakter ucisku na rdzeń kręgowy, stanu zapalnego czy niedokrwienia tkanek rdzenia. Postępowanie lecznicze uzależnione jest od rodzaju urazu i jego lokalizacji.

Rdzeń kręgowy – budowa 

Rdzeń kręgowy to część ośrodkowego układu nerwowego, ciągnąca się od dolnej części mózgowia (rdzenia przedłużonego) do 1 – 2 kręgu odcinka lędźwiowego kręgosłupa. Oznacza to, że rdzeń kręgowy nie wypełnia całego kanału kręgowego; poniżej pierwszych kręgów lędźwiowych znajduje się struktura określana mianem tzw. końskiego ogona. Wizualnie rdzeń kręgowy przypomina gruby sznur o długości około 45 cm i średnicy 1 cm; średnica rdzenia ulega pogrubieniu w miejscach, z których odchodzą nerwy rdzeniowe kończyn – miejsca te nazwano zgrubieniem szyjnym i zgrubieniem lędźwiowym. Rdzeń kręgowy otoczony jest oponami, które stanowią przedłużenie opon mózgowia i obejmują oponę twardą, pajęczynówkę oraz oponę miękką. 

Rdzeń kręgowy dzieli się na 31 segmentów, odpowiadających takiej samej ilości nerwów rdzeniowych, które unerwiają poszczególne obszary ciała. Wśród segmentów rdzenia kręgowego można wyróżnić:

• 8 segmentów szyjnych
• 12 segmentów piersiowych
• 5 segmentów lędźwiowych
• 5 segmentów krzyżowych
• 1 segment guziczny

Jak dokładnie zbudowany jest rdzeń kręgowy? Budowa zewnętrzna rdzenia obejmuje występowanie  bruzd i szczelin, biegnących wzdłuż rdzenia kręgowego. Szczelina pośrodkowa przednia oraz szczelina pośrodkowa tylna dzielą rdzeń kręgowy na dwie symetryczne połowy – lewą i prawą. W obrębie każdej połowy rdzenia kręgowego występują ponadto bruzdy boczne przednie i bruzdy boczne tylne, dzielące połówki rdzenia na trzy sznury. Budowa wewnętrzna jest jeszcze bardziej skomplikowana niż budowa zewnętrzna rdzenia kręgowego; anatomia odzwierciedla funkcjonalne zróżnicowanie rdzenia kręgowego. 

Struktura wewnętrzna rdzenia kręgowego jest typowa dla tkanki mózgowej, czyli obejmuje istotę białą oraz szarą. Istota szara zawdzięcza swoją nazwę ogromnemu skupisku komórek nerwowych, zaś istota biała stanowi skupisko wypustek nerwowych. W jaki sposób istota szara i biała budują rdzeń kręgowy? Przekrój rdzenia daje bardzo charakterystyczny obraz: istota biała zlokalizowana jest zewnętrznie, zaś istota szara tworzy na przekroju poprzecznym kształt litery H. Istota biała tworzy tzw. sznury – przednie, boczne i tylne, biegnące między bruzdami, z kolei istota szara tworzy słupy boczne, przednie, i tylne. Słupy tworzą na przekroju poprzecznym rdzenia kręgowego tzw. rogi. W rogach przednich zlokalizowane są komórki ruchowe, zaś w rogach tylnych – komórki czuciowe. Rogi boczne są natomiast uznawane za ośrodki autonomiczne rdzenia, skupiające komórki współczulne i przywspółczulne, zawiadujące czynnościami narządów wewnętrznych. Istota szara dzieli się na 10 blaszek, odzwierciedlających różnice w budowie i czynnościach poszczególnych części istoty szarej: 

• I – cienkie pasmo istoty szarej pokrywające istotę galaretowatą, zwane też warstwą brzeżną,
• II i III – istota galaretowata,
• IV – głowa rogu tylnego,
• V – szyjka rogu tylnego,
• VI – część podstawy rogu tylnego,
• VII – istota pośrednia boczna oraz znaczna część rogu przedniego,
• VIII – część obszarów zawierających interneurony rogu przedniego,
• IX – komórki ruchowe rogu przedniego,
• X – istota pośrednia środkowa.

Z kolei w obrębie istoty białej mózgu wyróżnić można drogi rdzenia kręgowego, stanowiące odrębne szlaki nerwowe. Mowa o:

• drogach nerwowych wstępujących, czyli rdzeniowo – mózgowiowych, które biegną do móżdżku, wzgórza bądź jąder pnia mózgu,
• drogach zstępujących, czyli mózgowiowo – rdzeniowych, przebiegających z kory i pnia mózgu do rdzenia kręgowego,
• drogach własnych rdzenia, łączących poszczególne segmenty rdzenia kręgowego.

Rdzeń kręgowy – funkcje

Budowa rdzenia kręgowego doskonale obrazuje to, w jaki sposób działa rdzeń kręgowy. Funkcje rdzenia kręgowego sprowadzają się do koordynowania czynności ruchowych i czuciowych organizmu. Poszczególne drogi rdzenia kręgowego odpowiadają za przewodzenie określonych informacji. Drogi wstępujące rdzeniowo – opuszkowe odpowiadają za przewodzenie impulsów informujących o wibracji, dotyku, a także położeniu poszczególnych części ciała względem siebie. Informacje te docierają z kończyn dolnych i górnych, tułowia, głowy i szyi. Natomiast drogi wstępujące rdzeniowo – wzgórzowe związane są z odczuwaniem temperatury, bólu oraz dotyku. Drogi zstępujące rdzenia kręgowego odpowiadają za czynności ruchowe oraz autonomiczne. Droga korowo – rdzeniowa warunkuje wykonywanie ruchów dobrowolnych, natomiast drogi zstępujące układu autonomicznego zawiadują czynnościami wszystkich organów. 

Uszkodzenie rdzenia kręgowego – przyczyny

Urazy rdzenia kręgowego nie należą do rzadkości. Zgodnie z danymi Światowej Organizacji Zdrowia, rocznie urazów rdzenia kręgosłupa doświadcza około 350 tysięcy osób na całym świecie, w Polsce odnotowuje się około 800 przypadków uszkodzenia rdzenia kręgowego rocznie. Uszkodzenie rdzenia kręgowego może mieć bardzo zróżnicowany charakter. Zdecydowana większość takich uszkodzeń, bo aż 90% jest konsekwencją nagłych urazów, zaś zaledwie 10% wynika z obecności przewlekłych schorzeń czy zmian zwyrodnieniowych. Wśród osób młodych najczęstszą przyczyną uszkodzenia rdzenia kręgowego jest wypadek komunikacyjny, skok do wody czy pobicie. Z kolei u osób w podeszłym wieku dominują urazy rdzenia kręgosłupa wynikające z obecności dyskopatii, stanów zapalnych czy zmian osteoporotycznych kręgosłupa. Warto podkreślić, że urazy rdzenia kręgowego u osób starszych należą do rzadkości – ponad 90% urazów rdzenia dotyczy osób do 40 roku życia. W Polsce główną przyczyną uszkodzenia rdzenia jest upadek z wysokości (ponad połowa przypadków), prowadzący przede wszystkim do uszkodzenia rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym, a następnie wypadki komunikacyjne; mężczyźni doznają tego typu urazów nawet sześciokrotnie częściej niż kobiety. 

Najczęstsze przyczyny urazów rdzenia kręgowego obejmują:

• uszkodzenia mechaniczne rdzenia kręgowego, prowadzące do jego przerwania,
• złamania kręgów w przebiegu osteoporozy,
• zmiany zwyrodnieniowe o charakterze dyskopatii,
• przyczyny jatrogenne, czyli powikłania po procedurach medycznych (biopsje, punkcje),
• zmiany nowotworowe zlokalizowane w sąsiedztwie rdzenia kręgowego, powodujące ucisk na rdzeń kręgowy,
• niedotlenienie lub niedokrwienie tkanek rdzenia kręgowego, prowadzące do martwicy tkanki,
• stany zapalne rdzenia kręgowego.

Podstawowy podział urazów rdzenia obejmuje podział na częściowe oraz całkowite przerwanie rdzenia. Częściowo przerwany rdzeń kręgowy to stan, w którym zachowana jest choć część czynności ruchowych i czuciowych, co wynika z zachowania niektórych funkcji fizjologicznych rdzenia kręgowego. Natomiast w przypadku całkowicie przerwanego rdzenia kręgowego dochodzi do uszkodzenia wszystkich dróg ruchowych i czuciowych, co oznacza całkowitą utratę czynności ruchowo – czuciowych poniżej miejsca, gdzie został przerwany rdzeń kręgowy. 

Częściowe uszkodzenie rdzenia kręgowego – objawy

W przypadku, gdy przerwanie rdzenia kręgowego ma charakter częściowy, stopień upośledzenia niektórych czynności jest bardzo zróżnicowany. Podstawowy podział częściowych uszkodzeń rdzenia kręgowego, uwzględniający rozległość zaburzeń neurologicznych, uwzględnia następujące zespoły:

• zespół tętnicy rdzeniowej przedniej, rozwijający się w efekcie ucisku na rdzeń kręgowy w przedniej części; w efekcie zmiażdżenia przedniej części rdzenia uciskowi poddawana jest także tętnica rdzeniowa przednia, co prowadzi do całkowitego porażenia i zaburzeń czucia bólu poniżej miejsca ucisku, z zachowanym częściowo czuciem wibracji
• zespół centralny, rozwijający się w konsekwencji wyprostnego uszkodzenia rdzenia kręgowego; w przebiegu tego częściowego uszkodzenia rdzenia kręgowego dochodzi do niedowładu czterokończynowego, ze szczególnym nasileniem porażenia kończyn górnych; obserwowane są przede wszystkim zaburzenia czucia temperatury i dotyku,
• zespół Brown – Sequarda, powstały w efekcie bocznego uszkodzenia połowy rdzenia; w przebiegu tego zaburzenia dochodzi do połowicznego porażenia po stronie urazu; w przypadku tego częściowego przerwania rdzenia kręgowego skutki urazu obejmują utratę czucia głębokiego po stronie urazu oraz czucia temperatury i bólu po stronie przeciwnej do miejsca urazu,
• zespół wstrząśnienia rdzenia to uraz o łagodnym, przejściowym charakterze, który rozwija się w efekcie poprzecznego uszkodzenia rdzenia; zaburzenie czynności rdzenia ustępuje w przeciągu kilku minut – kilku godzin,
• zespół stłuczenia tylnej części rdzenia objawia się zaburzeniami czucia, a także mrowieniem w okolicy szyi.

Całkowite przerwanie rdzenia kręgowego

W przypadku całkowitego uszkodzenia rdzenia kręgowego dochodzi do zniesienia wszystkich rodzajów czucia, czyli czucia głębokiego, czucia powierzchniowego, czucia bólu oraz temperatury. Zaburzenia te obserwowane są poniżej miejsca przerwania rdzenia kręgowego. Brak jest reakcji na ciepło i zimno, a także dotyk czy wibracje. W przypadku całkowitego uszkodzenia rdzenia objawy dotyczą także zaburzeń mikcji i wypróżniania, co jest konsekwencją porażenia wszystkich mięśni unerwianych poniżej miejsca urazu. 

Całkowite przerwanie rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym prowadzi do wystąpienia tetraplegii, czyli porażenia czterokończynowego. Takiemu paraliżowi czterokończynowemu towarzyszy nie tylko utrata zdolności ruchu kończyn górnych i dolnych, ale także zniesienia czucia. W przypadku tetraplegii przerwanie rdzenia kręgowego zachodzi na poziomie piątego kręgu szyjnego. Gdy jest uszkodzony rdzeń kręgowy powyżej kręgu czwartego, może dojść do zaburzeń oddychania, a uraz na poziomie pierwszego i drugiego kręgu szyjnego może zakończyć się śmiercią. Natomiast całkowitemu przerwaniu rdzenia kręgowego poniżej poziomu piątego kręgu szyjnego może towarzyszyć częściowa sprawność kończyn górnych. Natomiast uszkodzony rdzeń kręgowy w niższych odcinkach, najczęściej na poziomie 12 kręgu piersiowego i pierwszego kręgu lędźwiowego, skutkuje rozwojem paraplegii, czyli porażenia dwukończynowego kończyn dolnych. Porażeniu kończyn dolnych towarzyszą zaburzenia mikcji i defekacji. W przypadku przerwania rdzenia kręgowego skutki mogą być zatem bardzo zróżnicowane i ściśle zależą od lokalizacji urazu.

Przerwany rdzeń kręgowy – leczenie

W przypadku nagłego urazu rdzenia, postępowanie lecznicze zależy od kilku czynników, z których najistotniejsze to poziom, na którym doszło do urazu rdzenia, stopień uszkodzenia rdzenia (przerwanie częściowe lub całkowite), a także obecność obrażeń dodatkowych. Ogromne znaczenie ma ponadto czas, w jakim udzielona została fachowa pomoc. Przyjęło się uważać, że w przypadku urazów rdzenia kręgowego kluczowe znaczenie ma 6 – 8 pierwszych godzin po urazie. Wówczas możliwe jest przeprowadzenie operacji odbarczającej, dzięki której zniesiony zostaje ucisk na rdzeń kręgowy. W celu redukcji obrzęku i stanu zapalnego stosowane są także glikokortykosteroidy. Dzięki temu niedotlenienie i niedokrwienie rdzenia kręgowego mają charakter odwracalny. W przypadku większości uszkodzeń rdzenia, prowadzących do wystąpienia obrzęku i ucisku na rdzeń, możliwe jest uzyskanie zadowalających efektów terapeutycznych. Korzystnym czynnikiem rokowniczym jest zachowanie czucia głębokiego w kończynach dolnych. Jednak gdy ma miejsce całkowite przerwanie rdzenia kręgowego, skutki mogą być nieodwracalne. Wynika to z faktu, że medycyna wciąż ma znikome możliwości w zakresie regeneracji komórek nerwowych i przywrócenia przewodnictwa nerwowego w przerwanym rdzeniu kręgowym. Na całym świecie wprowadzane są eksperymentalne terapie, obejmujące m. in. przeszczepianie komórek macierzystych, wszczepianie komórek gleju węchowego, magnetyczną stymulację mózgu czy elektryczną stymulację zewnątrzooponową. 

Uszkodzenie rdzenia kręgowego – rehabilitacja

Rehabilitacja ma ogromne znaczenie w przypadku każdego urazu rdzenia kręgowego. Powinna być ona realizowana na każdym etapie leczenia, poczynając od okresu bezpośrednio po urazie, poprzez pierwsze miesiące po urazie, aż po okres przewlekły, trwający przez całe życie osoby, która doświadczyła urazu rdzenia. Rehabilitacja w okresie bezpośrednio po urazie (do trzech miesięcy) ma na celu wczesne uruchamianie i pionizację pacjenta, z jednoczesnym zabezpieczeniem rdzenia kręgowego przed wtórnymi uszkodzeniami. W późniejszym okresie rehabilitacja po urazie kręgosłupa służy wykonywaniu ćwiczeń biernych, wspomaganych i czynnych, koncentrujących się na wypracowaniu jak największej samodzielności pacjenta. Okres przewlekły rehabilitacji trwa przez całe życie i ma na celu podtrzymanie sprawności pacjenta.

Gdy ma miejsce całkowite uszkodzenie rdzenia kręgowego, rehabilitacja ma na celu poprawę jakości życia, zwiększenie wydolności organizmu, wspomaganie oddychania oraz stymulowanie funkcji narządów wewnętrznych. Rehabilitacja służy ponadto profilaktyce odleżyn, zaników mięśni czy przykurczów. W dobie dynamicznego rozwoju medycyny postępowanie rehabilitacyjne u chorych z całkowitym przerwaniem rdzenia pomaga utrzymać jak najlepszą funkcjonalność układu ruchu, co może stanowić istotne kryterium klasyfikowania do innowacyjnych, eksperymentalnych metod leczenia i może zwiększać ich skuteczność.