Az emberi gerincvelő felépítése és működése

A gerinces idegrendszer felépítésének megfelelően az ember központi idegrendszere a gerincvelő és az agyvelőből áll. A gerincvelő a csigolyák alkotta gerinccsatornában helyezkedik el. Kb. ujjnyi vastag, szelvényezett (szelvényenként egy-egy kilépő gerincvelői idegpár) és kétoldali szimmetriát mutat. Szakaszai: nyaki, háti (mellkasi), ágyéki, keresztcsonti. Az ágyéki területen elvékonyodik és fonatos részbe megy át. Kívülről hármas védőhártya burkolja – ezek a gerincvelői burkok (agyhártyáknak megfelelő). Szerepük a védelem. A legkülső kemény, a két belső lágy hártya. A két belső között folyadék van: likvór – víztiszta folyadék (mechanikai védelem, hőszabályozás). Ez a folyadék ezen kívül táplálja az idegsejteket és elszállítja az anyagcseretermékeiket. A gerincvelő a nyakszirtcsont nagy nyílásán (öreglyuk) keresztül kapcsolódik az agykoponya üregéhez.

A gerincvelő bármely két szakaszának keresztmetszetén két jól megkülönböztethető állomány látható. Az átmetszetben a gerincvelő közepén pillangó alakra emlékeztető szürkeállomány helyezkedik el. Ennek mellső vaskosabb része az elülső szarv – főleg mozgató neuronok, amelyek idegrostjai innen lépnek ki a gerincvelői idegek elülső gyökerén keresztül és haladnak az effektor felé. A keresztmetszetben a hátsó, karcsúbb rész a hátulsó szarv – sejtjei interneuronok. Többségükhöz szinapszison keresztül a test felől belépő érző idegrostok kapcsolódnak. Ez utóbbiak a testben lévő érző neuronok ingerületeit szállítják a gerincvelői idegek hátulsó gyökerén keresztül a szürkeállomány hátulsó szarvába.

A szürkeállományt teljesen körülveszi a gerincvelő fehérállománya, amelyet a ki- és belépő gerincvelői idegek három részre osztanak – elülső, oldalsó, hátulsó köteg. Ezek idegrostokból álló, az agy felé tartó felszálló idegpályákat (hátulsó, részben oldalsó köteg) és az agy felől érkező leszálló idegpályákat (elülső, részben oldalsó köteg) tartalmaznak. Mind a szürke-, mind a fehérállomány felépítésében az idegsejteken kívül nagyszámú támasztósejt is részt vesz.

Működése: a magasabb rendű lényeknél egyre inkább a magasabb központok veszik át az irányítást. A gerincvelő reflexeket két nagy csoportra oszthatjuk: az egyik csoport a vegetatív – szimpatikus (mellkasi, ágyéki szakaszról kilépő rostokban), paraszimpatikus (keresztcsonti, agyidegek területéről kilépők), például vizelési, székletürítési reflex, erekció, ejakuláció; a másik a szomatikus: izomeredetű, bőreredetű.

a sejt belsejében a K+, míg kívül a Na+ koncentrációja lesz magasabb. A kloridionok befelé tartó passzív transzportjával a kifelé tartó K+ diffúziója tart fenn elektrokémiai egyensúlyt. Mivel a sejtplazma fehérje anionjai a sejtmembránon nem tudnak kijutni, így végül a sejt belseje a sejten kívüli térhez képest negatív töltésű lesz. A nyugalmi potenciál alatt tehát a sejtmembrán polarizált állapotba kerül. A potenciálkülönbség értéke átlag -90mV. A nyugalmi potenciál minden élő sejt általános tulajdonsága.

Az ideg- és izomsejtek azonban nemcsak fenntartják az állandó potenciálkülönbséget, hanem inger hatására meg is tudják változtatni. Ekkor a membrán áteresztőképessége megváltozik – Na+ gyors és intenzív beáramlása – depolarizáció, majd ellentétes irányú polarizáltság, azaz az intracelluláris tér pozitív lesz. Ekkor mérhető az akciós potenciál, melynek nagysága +20-30mV. Ezt hamarosan a K+ kiáramlása követi – újabb depolarizáció, majd repolarizáció – helyreáll az eredeti egyensúly, de az extracelluláris tér pozitív töltéstöbbletét a K+ túlsúlya okozza. Az eredeti ioneloszlás helyreállítását a Na-K-pumpa végzi. A membrán mindaddig ingerelhetetlen, amíg az eredeti állapot (nyugalmi potenciál) vissza nem állt.