Como funciona a espinal medula

Qual é o sistema nervoso central?

O sistema nervoso central (SNC) controla a maioria das funções do corpo e da mente. Consiste em duas partes: o cérebro e a medula espinhal.o cérebro é o centro dos nossos pensamentos, o intérprete do nosso ambiente externo e a origem do controlo do movimento corporal. Como um computador central, ele interpreta informações de nossos olhos( visão), ouvidos (som), nariz (cheiro), língua (gosto), e pele (toque), bem como de órgãos internos, como o estômago.,a medula espinhal é a estrada para a comunicação entre o corpo e o cérebro. Quando a medula espinhal é ferida, a troca de informações entre o cérebro e outras partes do corpo é interrompido.como é que o sistema nervoso central difere de outros sistemas do corpo?

a maioria dos sistemas e órgãos do controle do corpo apenas uma função, mas o sistema nervoso central faz muitos trabalhos ao mesmo tempo. Controla todos os movimentos voluntários, tais como a fala e o caminhar, e movimentos involuntários, tais como piscar e respirar., É também o núcleo de nossos pensamentos, percepções e emoções.como é que o sistema nervoso central se protege das lesões? o sistema nervoso central está mais bem protegido do que qualquer outro sistema ou órgão do organismo. A sua principal linha de defesa são os ossos do crânio e da coluna vertebral, que criam uma dura barreira física à lesão. Um espaço cheio de líquido abaixo dos ossos, chamado syrnix, fornece absorvância de choque.infelizmente, esta protecção pode ser uma espada de dois gumes., Quando ocorre uma lesão no sistema nervoso central, o tecido mole do cérebro e da medula espinhal incha, causando pressão por causa do espaço confinado. O inchaço torna a lesão pior, a menos que seja rapidamente aliviado. Os ossos fracturados podem causar mais danos e a possibilidade de infecção.porque é que o sistema nervoso central não se repara depois da lesão? muitos órgãos e tecidos do corpo podem se recuperar após lesão sem intervenção. Infelizmente, algumas células do sistema nervoso central são tão especializadas que não podem dividir e criar novas células., Como resultado, a recuperação de uma lesão cerebral ou da medula espinhal é muito mais difícil.

a complexidade do sistema nervoso central torna muito difícil a formação das conexões certas entre o cérebro e as células da medula espinhal. É um enorme desafio para os cientistas recriar o sistema nervoso central que existia antes da lesão.

as células do sistema nervoso central

os neurónios ligam-se uns aos outros para enviar e receber mensagens no cérebro e na medula espinhal., Muitos neurônios trabalhando juntos são responsáveis por cada decisão tomada, cada emoção ou sensação sentida, e cada ação tomada.

a complexidade do sistema nervoso central é incrível: existem aproximadamente 100 bilhões de neurônios no cérebro e medula espinhal combinados. Foram identificados até 10.000 subtipos diferentes de neurônios, cada um especializado em Enviar e receber certos tipos de informação. Cada neurônio é feito de um corpo celular, que abriga o núcleo. Axônios e dendritos formam extensões do corpo celular.,

astrócitos, um tipo de célula glia, são as principais células de suporte do cérebro e da medula espinhal. Eles produzem e segregam proteínas chamadas fatores neurotróficos. Eles também decompõem e removem proteínas ou produtos químicos que podem ser prejudiciais aos neurônios (por exemplo, glutamato, um neurotransmissor que, em excesso, faz com que as células fiquem sobreexcitadas e morram por um processo chamado excitotoxicidade).

astrócitos nem sempre são benéficos: após a lesão, eles se dividem para fazer novas células que cercam o local da lesão, formando uma cicatriz glial que é uma barreira para regenerar axônios.,os Microglia são células imunes para o cérebro. Após a lesão, eles migram para o local da lesão para ajudar a limpar as células mortas e moribundas. Eles também podem produzir pequenas moléculas chamadas citoquinas que desencadeiam células do sistema imunológico para responder ao local da lesão. Este processo de limpeza é susceptível de desempenhar um papel importante na recuperação da função após uma lesão espinhal.

oligodendrócitos são células gliais que produzem uma substância gorda chamada mielina que envolve axônios em camadas., Fibras axônicas isoladas pela mielina podem transportar mensagens elétricas (também chamadas de potenciais de ação) a uma velocidade de 100 metros por segundo, enquanto fibras sem mielina só podem transportar mensagens a uma velocidade de um metro por segundo. sinapses e neurotransmissão as mensagens são passadas de neurônio para neurônio através de sinapses, pequenas lacunas entre as células, com a ajuda de produtos químicos chamados neurotransmissores., Para transmitir uma mensagem potencial de ação através de uma sinapse, as moléculas neurotransmissoras são liberadas de um neurônio (o neurônio “pré-sináptico”) através da abertura para o próximo neurônio (o neurônio “pós-sináptico”). O processo continua até que a mensagem chegue ao seu destino.existem milhões e milhões de conexões entre neurônios dentro da medula espinhal. Estas conexões são feitas durante o desenvolvimento, usando sinais positivos (fatores neurotróficos) e negativos (proteínas inibitórias) para afiná-los. Surpreendentemente, um único axônio pode formar sinapses com até 1.000 outros neurônios.,o que causa paralisia?

há uma organização topográfica lógica e física para a anatomia do sistema nervoso central, que é uma teia elaborada de vias neurais estreitamente conectadas. Esta relação ordenada significa que diferentes níveis segmentais do cordão controlam diferentes coisas, e lesão a uma parte particular do cordão terá um impacto em partes vizinhas do corpo.a paralisia ocorre quando a comunicação entre o cérebro e a medula espinhal falha. Isto pode resultar de lesão para neurônios no cérebro (um acidente vascular cerebral), ou na medula espinhal., Trauma na medula espinhal afeta apenas as áreas abaixo do nível de lesão. No entanto, poliomielite (uma infecção viral) ou doença de Lou Gehrig (esclerose lateral amiotrófica, ou ela) pode afetar neurônios em toda a medula espinhal.os neurônios especializados transportam mensagens da pele, músculos, articulações e órgãos internos para a medula espinhal sobre dor, temperatura, toque, vibração e propriocepção. Estas mensagens são então transmitidas ao cérebro ao longo de uma das duas vias: o tracto espinotálmico e a via lemniscal., Estas vias estão em diferentes locais na medula espinhal, de modo que uma lesão não pode afetá-los da mesma forma ou no mesmo grau.cada segmento da medula espinhal recebe entrada sensorial de uma determinada região do corpo. Os cientistas mapearam essas áreas e determinaram os campos “receptivos” para cada nível da medula espinhal. Campos vizinhos se sobrepõem, então as linhas no diagrama são aproximadas.

movimentos voluntários e involuntários

Mais de um milhão de axônios percorrem a medula espinhal, incluindo os axônios mais longos do sistema nervoso central.,neurônios no córtex motor, a região do cérebro que controla o movimento voluntário, enviam seus axônios através do trato corticoespinal para se conectar com neurônios motores na medula espinhal. Os neurónios do motor espinal projectam-se da medula para os músculos correctos através da raiz ventral. Estas conexões controlam movimentos conscientes, como a escrita e a execução.

a informação também flui na direção oposta resultando em movimento involuntário. Os neurônios sensoriais fornecem feedback ao cérebro através da raiz dorsal., Algumas destas informações sensoriais são transmitidas diretamente para os neurônios motores inferiores antes de chegar ao cérebro, resultando em movimentos involuntários ou reflexivos. A restante informação sensorial viaja de volta ao córtex.a medula espinhal é dividida em cinco secções: as regiões cervical, torácica, lombar, sacral e coccígea. O nível de lesão determina a extensão da paralisia e/ou perda da sensação. Não há duas lesões iguais.,este diagrama ilustra as ligações entre os principais grupos musculares esqueléticos e cada nível da medula espinhal. Uma organização semelhante existe para o controle espinal dos órgãos internos.como a medula espinhal e os órgãos internos trabalham juntos, além do controle do movimento voluntário, o sistema nervoso central contém as vias simpáticas e parassimpáticas que controlam a resposta “luta ou fuga” ao perigo e regulação das funções corporais., Estes incluem a libertação hormonal, o movimento de alimentos através do estômago e intestinos, e as sensações e o controle muscular para todos os órgãos internos.este diagrama ilustra estas vias e o nível da medula espinhal a projectar-se para cada órgão.o que acontece após uma lesão na medula espinhal?

um conjunto comum de acontecimentos biológicos ocorrem após lesão da medula espinhal: as células do sistema imunitário migram para o local da lesão, causando danos adicionais a alguns neurónios e morte a outros que sobreviveram ao trauma inicial.,

a morte de oligodendrócitos faz com que axônios percam sua mielinação, o que prejudica muito a condução de potencial de ação, mensagens, ou torna as conexões restantes inúteis. A rodovia de informação neuronal é ainda mais perturbada porque muitos axônios são cortados, cortando as linhas de comunicação entre o cérebro e os músculos e entre os sistemas sensoriais do corpo e o cérebro. dentro de várias semanas após a lesão inicial, a área da lesão tecidular foi removida por microglia, e uma cavidade cheia de fluido cercada por uma cicatriz glial é deixada para trás., Moléculas que inibem o crescimento de axônios cortados são agora expressas neste local. A cavitação é chamada de syrinx, que atua como uma barreira para a reconexão dos dois lados da medula espinhal danificada.embora a lesão da espinal medula cause danos complexos, uma quantidade surpreendente dos circuitos básicos para controlar o movimento e a informação do processo pode permanecer intacta. Isto é porque a medula espinhal é organizada em camadas de circuitos. Muitas das conexões e corpos celulares neuronais que formam este circuito acima e abaixo do local da lesão sobrevivem ao trauma., Uma questão importante para os cientistas de pesquisa é, quanto esses neurônios sobreviventes “sabem?”Eles podem regenerar e fazer novas conexões corretas?a investigação aponta para uma multiplicidade de possíveis intervenções para promover a recuperação de uma lesão espinhal. Alguns seriam entregues imediatamente após a lesão; outros são menos específicos em termos de tempo e envolvem a reconstrução e reconectação da corda ferida., Claramente, ambas as abordagens são importantes: limitar a degeneração irá aumentar a probabilidade de uma maior recuperação, enquanto estimular a regeneração irá construir sobre o sistema restante para restaurar a conectividade perdida e talvez para evitar mais degeneração.

a seguir estão algumas das estratégias de intervenção apoiadas pelo financiamento da Fundação Christopher

Dana Reeve. Esta não é uma lista exaustiva de todas as intervenções possíveis.,

os Tratamentos imediatamente a seguir a um acidente:

1. a Limitação inicial da degeneração
   uma pesquisa Recente mostrou que existem pelo menos três diferentes mecanismos de morte celular em jogo na neuronal e oligodendrocyte perda após a lesão: necrose, excitotoxicity, e apoptose.pouco depois da lesão, a medula espinhal incha e as proteínas do sistema imunitário invadem a zona ferida. Este inchaço e inflamação podem causar danos secundários no cordão após a lesão inicial., Por isso, é importante tratar a resposta inflamatória o mais rapidamente possível. Laboratórios seguindo esta abordagem incluem o laboratório Schwab. os fertilizantes nervosos chamados neurotrofinas podem promover a sobrevivência celular bloqueando a apoptose e estimulando o crescimento axonal. Cada neurotrofina tem uma função celular alvo muito específica. Alguns impedem seletivamente a morte de células oligodendrocyte, outros promovem o crescimento de axônios ou a sobrevivência de neurônios, e outros ainda servem várias funções., Laboratórios seguindo esta abordagem incluem o laboratório Negro e o laboratório Parada.promover um novo crescimento através de substratos ou moléculas de orientação as moléculas de substrato e de orientação podem melhorar a orientação, uma vez que axônios foram encorajados a regenerar-se após o local da lesão. Estas proteínas agem como roteiros, guiando axônios para seus alvos corretos. Esta é uma função crítica porque mesmo que os axônios sobrevivam, eles devem se reconectar com os alvos corretos. Laboratórios seguindo esta abordagem incluem o laboratório Negro, o laboratório Mendell e o laboratório Parada.,moléculas de bloqueio que inibem a regeneração existem moléculas dentro do cérebro e da medula espinhal que impedem que os neurônios se dividam e que os axônios cresçam. A superação da inibição pode estimular o crescimento axonal e a regeneração e é provável que seja um componente importante das terapias regenerativas. O laboratório Schwab está a seguir esta abordagem.fornecer novas células para substituir as células estaminais perdidas, que são isoladas do SNC e podem se dividir para formar novas células, pode substituir neurônios perdidos e gila., Estas células estaminais devem ser colhidas, tratadas para encorajar o crescimento e, em seguida, injectadas na medula ferida. Laboratórios seguindo essa abordagem incluem o laboratório Bunge e o laboratório Gage.as pontes podem ser necessárias para reconectar as partes cortadas da medula espinhal ferida. Os cientistas devem determinar a melhor forma de construir essas pontes e que moléculas usar para incentivar o novo crescimento e aumentar a sobrevivência de novas conexões. O laboratório Bunge está a seguir esta abordagem.