دکتر بیژن فروغ

در هر قطعه از شاخ قدامى ماده خاكسترى نخاع,چندين هزار نورون وجود داردكه 50 تا 100 درصد بزرگتر از ساير نورونها بوده و نورونهاى حركتى قدامى ناميده مى شوند. اين نورونها فيبرهاى عصبى از خود خارج مى كنند كه نخاع را از راه ريشه هاى قدامى ترك كرده و سپس به طرف عضلات پيش مى روند و به فيبرهاى عضلات اسكلتى عصب مى دهند.اين نورونها را مى توان به دو نوع عمده تقسيم كرد كه عبارتند از:

۱-نورونهاى حركتى آلفا

۲-نورونهاى حركتى گاما

نورونهاى حركتى آلفا به فيبرهاى عضلات اسكلتى عصب مى دهند. نورونهاى آلفا با توجه به نوع عضله واحدهاى حركتى كوچك يا بزرگ به وجود مى آورند. به اين ترتيب، نورونهاى حركتى آلفا اعمال انقباضى فيبرهاى عضلات اسكلتى را كنترل مى كنند. و در نتيجه تمام فعاليتهاى حركتى بستگى به جريان عصبى دارد كه نهايتا به آلفا- موتونورونها برخورد مى كند.

 اين امر باعث شد كه شرينگتون,آلفا- موتونورونها را به عنوان «راه مشترك نهايى» معرفى كند.

علاوه بر نورونهاى حركتى آلفا كه موجب انقباض فيبرهاى عضلات اسكلتى
مى شوند(فيبرهاى اكسترافيوزال)،نورونهاى حركتى بسيار كوچكترى نيز همراه با نورونهاى حركتى آلفا در شاخ قدامى نخاع قرار گرفته اند كه ايمپالسهاى خود را ازطريق فيبرهاى عصبى نوعA- گاما يا گاما- موتونورون به فيبرهاى خاصى از عضلات اسكلتى موسوم به فيبرهاى عضلانى داخل دوكى (اينترافيوزال) انتقال مى دهند.گاما- موتونورونها خود به دو دسته گاما- موتونورون استاتيك و ديناميك تقسيم مى شوند. گاما- موتونورونها از طريق انقباض فيبرهاى داخل دوك عضلات اسكلتى باعث تحريك گيرنده هاى دوك عضلانى Ia و II مى گردند. بدين نحو كه گاما- موتونورون ديناميك عموما Ia را تحريك مى كند و گاما- موتونورون استاتيك فيبرهاى II را تحريك مى كند(تصویر زیر).

در این ارتباط در پست های بعدی بیشتر توضیح داده خواهد شد.

اين نورونها در تمام مناطق ماده خاكسترى نخاع (در شاخ هاى خلفى، به طور منتشر در شاخ هاى قدامى و همچنين در نواحى بينابينى بين اين دو ناحيه) وجود دارند. تعداد اين نورونها زياد بوده و تقريبا حدود 30 برابر نورونهاى حركتى قدامى مى باشند. اكثر نورونهاى واسطه اى در شاخ خلفى واقع هستند و اكثرا داراى اعمال حسى بوده و هم به طور مستقيم و هم غير مستقيم در انتقال اطلاعات حسى به مغز شركت مى كنند. اين نورونها، كوچك و بسيار تحريك پذير بوده و غالبا فعاليت خودبه خودى نشان مى دهند و قادرند تا 1500 ايمپالس در ثانيه از خود صادر كنند.
اين نورونها داراى ارتباطات متعددى با يكديگر بوده و بسيارى از آنها مستقيما بر روى نورونهاى حركتى شاخ قدامى ختم مى شوند.ارتباط هاى ميان نورونهاى واسطه اى و نورونهاى حركتى قدامى مسئول بسيارى از اعمال يكپارچگى (انتگراسيون)نخاع هستند.

فقط معدودى از سيگنالهاى ورودى به نخاع يا سيگنالهاى صادره از مغز به طور مستقيم بر روى نورونهاى حركتى قدامى ختم مى شوند و قسمت اعظم آنها ابتدا وارد نورونهاى واسطه اى مى شوند و در آنجا به طور مناسب تنظيم مى گردند و آنگاه نورونهاى حركتى شاخ قدامى را تحريك مى كنند. مثلاً راه حركتى قشرى- نخاعى (كورتيكواسپاينال) تقريبا به طور كامل بر روى نورونهاى واسطه اى ختم مى شود و از طريق اين نورونهاى واسطه اى است كه مخ قسمت اعظم سيگنالهاى خود را براى كنترل عمل عضلات به نورونهاى حركتى قدامى آلفا و گاما ارسال مى كند.

در شاخهاى قدامى نخاع، شاخه هاى ركورنت جانبى از آكسون حركتى آلفا-موتونورون با نورونهاى واسطه اى تخصص يافته نخاع شوكى به نام رنشاو(Renshaw) سيناپس ايجاد مى كنند.سلولهاى رنشاو,اينترنورونهاى مهاركننده اى هستند كه در قسمتى از تيغهVII قرار گرفته و به طرف جلو، به قسمت خارجى لاميناى نخاعىVIII و IX مى روند.

در حركات ارادى، آلفا- موتونورونها و گاما-موتونورونها با يكديگر به كار گرفته مى شوند.اين فرآيند را هم فعاليتى آلفا- گاما(Alpha-Gamma Coactivation) يا اتصال آلفا- گاما(Alpha-Gamma Linkage)مى نامند. گاما- موتونورونها از طريق حلقه گاما,تحريك آلفا را تشديد مى كنند. عموما فيبرهاى آوران اوليه Ia تشكيل يك راه عصبى مى دهند كه گاما- موتونورونها را به آلفا- موتونورونها متصل مى كنند که به اين راه عصبى حلقه گاما مى گويند (تصوير ذیل).

سيستم گاما در اصل به وسيله ناحيه تسهيلى بصل النخاعى، سيستم مشبك ساقه مغزى و به طور ثانويه از طريق ايمپاليسهايى كه از مخچه، عقده هاى قاعدهاى مغز و حتى قشر مغز وارد اين ناحيه مى شوند، تحريك مى گردد.متأسفانه، اطلاعات اندكى در مورد مكانيسمهاى دقيق كنترل سيستم گاما (سيستم محيط بر گاما) در دست است.

حدود نيمى از تمام فيبرهاى عصبى كه در نخاع بالا و پايين مى روند، فيبرهاى مختص به نخاع هستند که Propriospinal  می نامند.

اينها فيبرهايى هستند كه از يك قطعه به قطعه ديگرى از نخاع مى روند.علاوه بر آن، فيبريلهاى انتهايى فيبرهاى حسى هنگام ورود به نخاع به شاخه هاى صعودى و نزولى تقسيم شده و پاره اى از شاخه ها سيگنالها را براى يك يا دو قطعه در هر جهت و پاره اى ديگر سيگنالها را براى چندين قطعه انتقال مى دهند اين فيبرهاى صعودى و نزولى نخاع تأمين كننده مسير رفلكسهاى چند قطعه اى هستند و از آن جمله مى توان از رفلكسهايى نام برد كه حركات را در اندامهاى فوقانى و تحتانى به طور همزمان همگام مى كنند.

ماده خاكسترى نخاع سه عمل عمده دارد كه عبارتند از:

اولاً، مركز سيستم جامعيت دهنده رفلكسهاى نخاعى است. ثانيا، به عنوان تنظيم كننده اوليه سيگنالهاى حسى ورودى و همچنين به عنوان يك دستگاه رله كننده قسمت اعظم اين سيگنالها تا مغز عمل مى كند. ثالثا، ناحيه مسئول تنظيم نهايى سيگنالهاى حركتى است كه از مغز به نخاع ارسال مى شود تا از نخاع به عضلات انتقال يابند.

قسمت اول مقاله اینجا

طناب نخاعی یا نخاع شوكى در محل سوراخ پس سرى آغاز شده و تا مهره L1يا L2 ادامه می يابد.

31 جفت عصب نخاعى(Spinal Nerve)كه سيستم اعصاب مركزى را با سيستم عصبى محيطى ارتباط می دهد، از نخاع خارج می شوند كه به ترتيب شامل 8 زوج گردنى(سرویکال)، 12 جفت سينه اى(توراسیک)، 5 زوج كمرى(لومبار)، 5 زوج خاجى (ساكرال) و 1 زوج دنبالچه اى (كوكسيژآل)می باشد(تصویر زیر).

ارتباط تقريبى بعضى از سگمنت هاى نخاع و ستون فقرات به ترتيب زير است:

۱) سگمنت C1 در سطح مهره C1

2) سگمنت C8 در سطح مهره C6

3) سگمنت T6 در سطح مهره T4

4) سگمنت T12 در سطح مهره T9

5) سگمنت L5 در سطح مهره T11

هر عصب نخاعى داراى يك ريشه خلفى و يك ريشه قدامى است كه اجزاى حسى و حركتى عصب نخاعى را تشكيل می دهند.تمام راه هاى حسى سوماتيك و احشايى از طريق ريشه خلفى وارد نخاع می شوند و كليه فيبرهاى حركتى يا وابران از طريق ريشه قدامى نخاع خارج می گردند.

در يك مقطع عرضى در هر سطحى، نخاع از دو قسمت تشكيل شده است:

ماده خاكسترى كه در ميان قرار گرفته است كه مانند حرفH(بخش پروانه اى شكل) است و ماده سفيد كه ماده خاكسترى را احاطه می كند. در ماده خاكسترى نورونها و زوائدشان، سلولهاى گليال و زوائد آنها و آكسونهايى كه وارد، خارج يا منشعب می شوند، وجود دارند. از جنبه تشريحى و عملى، ماده خاكسترى به سه شاخ(Horn)تقسيم می شود. شاخ هاى قدامى(Anterior Horn) و خلفى(Posterior Horn)در تمام طول نخاع و شاخ جانبى(Lateral Horn)كه تنها در سگمنتهاى T1-L2وجود دارد.

 ماده سفيد شامل راههاى عصبى طولى است كه حامل فيبرهاى بالارو و پايين رو مى باشد. اين ماده به سه جفت طناب قدامى،جانبى و خلفى تقسيم مى شود كه فانيكولوس خلفى(Posterior Funiculus)، فانيكولوس جانبى(Lateral Funiculus) و فانيكولوس قدامى(Anterior Funiculus)ناميده مى شود(شکل زیر).

ماده خاكسترى براساس ويژگي هاى نورونها به لاميناهايى تقسيم می شود كه Rexed's Laminae ناميده می شوند.در سال 1952 بود که  Rexed ساختمان ماده خاكسترى نخاع گربه را بررسى نمود و آن را به ده لايه يا لامينا تقسيم كرد كه از رأس شاخ خلفى شروع می شدند.

لاميناى IX جايى است كه نورونهاى حركتى بدنى (سوماتيك) قرار گرفته اند. اين نورونها به جزاير سلولى تقسيم شده اند. نورونهايى كه بزرگ هستند،نورونهاى حركتى آلفا(Alfha Motor Neuron)ناميده می شوند كه آكسون هاى آلفا به سلولهاى عضلانى خارج دوكى(Extrafusal Muscle Fibers)می روند.نورونهاى كوچكتر،نورونهاى گاما(Gamma Motor Neuron)ناميده می شوند كه آكسون آنها فيبرهاى داخل دوكى(Intrafusal Muscle Fibers)را عصب دهى می كنند.

حدود نيمى از تمام فيبرهاى عصبى كه در نخاع بالا و پايين می روند، فيبرهاى مختص به نخاع هستند. اينها فيبرهايى هستند كه از يك قطعه به قطعه ديگرى از نخاع می روند (تصوير زیر).

علاوه بر آن، فيبريل هاى انتهايى فيبرهاى حسى هنگام ورود به نخاع به شاخه هاى صعودى و نزولى تقسيم شده و پاره اى از شاخه ها سيگنال ها را براى يك يا دو قطعه در هر جهت و پاره اى ديگر سيگنال ها را براى چندين قطعه انتقال می دهند اين فيبرهاى صعودى و نزولى نخاع تأمين كننده مسير رفلكس هاى چند قطعه اى هستند و از آن جمله می توان از رفلكس هايى نام برد كه حركات را در اندامهاى فوقانى و تحتانى به طور همزمان همگام می كنند.

اعمال حركتى نخاع

سيگنالهاى حسى در تمام سطوح سيستم عصبى يكپارچگى يا انتگراسيون پيدا می كنند و موجب جوابهاى حركتى مناسب می شوند و اين امر با رفلكس هاى نسبتا ساده در نخاع شروع شده و تا جوابهاى پيچيده تر در تنه مغزى گسترش می يابد و سرانجام به مغز می رسد كه پيچيده ترين پاسخ ها را كنترل می كند.

ماده خاكسترى نخاع ناحيه يكپارچگى يا انتگراسيون براى رفلكس هاى نخاعى و ساير اعمال حركتى است. سيگنالهاى حسى از طريق ريشه هاى حسى وارد نخاع می شوند. هر سيگنال حسى پس از ورود به نخاع به سوى دو مقصد جداگانه سير می كند.اولاً، عصب حسى يا شاخه هاى جانبى آن در ماده خاكسترى همان قطعه از نخاع يا قطعات مجاور ختم می شوند و موجب پيدايش جوابهاى قطعه اى موضعى به صورت اثرات تحريكى موضعى، اثرات تسهيلى موضعى، رفلكس هاى موضعى و غيره می گردند. ثانيا، سيگنال ها به سطوح بالاتر سيستم عصبى يعنى به سطوح بالاتر در خود نخاع، تنه مغزى يا حتى قشر مخ سير می كنند (تصوير ذیل). اين سيگنال هاى حسى هستند كه موجب احساس خودآگاهانه حس ها می شوند.

نورونهاى حركتى قدامى(نورونهای آلفا و گاما) و نورونهاى واسطه اى.نورونهای آلفا و گاما در تصویر بالا نشان داده شده اند.

قسمت دوم مقاله اینجا

منبع:

 از کتاب ساختار و عملکرد سیستم عصبی-عضلانی به ترجمه و تدوین نویسنده وبلاگ(فیزیوتراپیست ابراهیم برزکار).چاپ فجر.بهار ۱۳۸۵(چاپ اول)

-http://www.frca.co.uk/

-http://upload.wikimedia.org/

-http://www.medscape.com

- shumwaycook A.& Harak F./Motor control : Theory & Practical
Application