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Médula Espinal

La médula espinal es la principal vía de conducción que conecta el cerebro con el cuerpo; forma parte del sistema nervioso central. La médula espinal se divide en regiones cervical, torácica, lumbar y sacra, aunque como la médula espinal es más corta que la columna vertebral, estas regiones no se alinean con sus correspondientes niveles vertebrales. En un corte transversal, la médula espinal se divide en una zona de materia gris en forma de H (formada por cuerpos celulares neuronales en sinapsis) y una zona circundante de materia blanca (formada por tractos ascendentes y descendentes de axones mielinizados). Al igual que el cerebro, la médula espinal está rodeada por 3 capas de tejido conectivo, conocidas colectivamente como meninges; estas capas son la duramadre, la aracnoides y la piamadre. La médula espinal está irrigada por 1 arteria espinal anterior y 2 posteriores.

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Desarrollo

Resumen de la neurulación

La neurulación es el proceso por el cual el tubo neural en el embrión trilaminar se desarrolla a partir del ectodermo. Este proceso se produce a medida que las células destinadas a convertirse en la médula espinal avanzan por las siguientes estructuras:

  • Placa neural: engrosamiento del ectodermo a lo largo de la línea media
  • Surco neural: se forma una depresión en el centro de la placa neural
  • Pliegues neuronales:
    • Consisten en células que forman las paredes laterales alrededor del surco neural
    • Algunas de estas células se diferencian en células de la cresta neural, que forman diversas estructuras nerviosas periféricas, entre ellas:
      • Ganglios de la raíz dorsal
      • Ganglios de la raíz simpática
      • Médula suprarrenal (parte del sistema nervioso simpático)
      • Plexos nerviosos entéricos
  • Tubo neural:
    • Los bordes laterales del surco neural se unen en la línea media, formando un tubo.
    • Este tubo se encuentra debajo de la capa externa de ectodermo.
    • Las células de la cresta neural se separan y se sitúan entre el tubo neural y el ectodermo.
    • Porción craneal del tubo neural: se amplía para convertirse en el cerebro
    • Porción caudal del tubo neural: permanece tubular, se convierte en la médula espinal
    • El desarrollo requiere folato; deficiencia de folato → defectos del tubo neural

Diferenciación de la médula espinal

El tubo neural se diferencia en 3 zonas.

  • Zonas:
    • Zona ependimaria:
      • Formada por células neuroepiteliales
      • En última instancia, recubre el canal espinal y produce líquido cefalorraquídeo
    • Zona del manto:
      • Formada por neuroblastos
      • Al final se convierte en la materia gris
    • Zona marginal:
      • Compuesta por neuronas
      • En última instancia se convierte en la materia blanca
  • Las células se desplazan hacia el exterior a medida que maduran: zona ependimaria → manto → marginal
  • Diferenciación de la zona del manto: algunas áreas comienzan a engrosarse → finalmente se convierten en los «cuernos» de la médula espinal:
    • Placa basal:
      • Se forma en el lado anterior/ventral de la médula espinal
      • En última instancia se convierte en las neuronas motoras de las astas anteriores y laterales
    • Placa alar:
      • Se forma en la parte posterior/dorsal de la médula espinal
      • En última instancia se convierte en las neuronas sensoriales del cuerno posterior

Anatomía Macroscópica

Estructura general

  • Cilindro de tejido nervioso
  • Situada dentro del canal vertebral
  • Se extiende desde el foramen magno en el hueso occipital hasta el nivel de la vértebra L1
  • Tamaño (adultos):
    • Longitud: 42-45 cm
    • Ancho: aproximadamente 1,8 cm
  • Dividida en 4 regiones:
    • Cervical
    • Torácica
    • Lumbar
    • Sacra
  • Dividida en 31 segmentos:
    • La médula da lugar a 31 pares de nervios espinales que salen a través de los agujeros intervertebrales.
    • Un segmento único es la zona en el que nace un par de nervios espinales.
  • Cono medular:
    • Extremo cónico de la médula espinal
    • Filum terminal: delgada hebra de tejido conectivo que corre en el centro de la cauda equina (extensión de la piamadre)
  • Cauda equina:
    • Haz de raíces nerviosas que se extienden desde el extremo del cono medular
    • Inerva los órganos pélvicos y los miembros inferiores
    • Llamada así por su parecido con la cola de un caballo
  • Surcos: la médula espinal presenta 2 surcos longitudinales que recorren toda su longitud:
    • Fisura media ventral
    • Surco medio dorsal
  • Ensanchamientos: la médula espinal está ensanchada en 2 regiones:
    • Ensanchamiento cervical: se extiende desde C4 hasta T1
    • Ensanchamiento lumbosacro: se extiende desde T11 hasta S1
  • Nervios espinales:
    • Cada nervio se compone de:
      • Par de raíces nerviosas (izquierda y derecha) espinales ventrales/motoras
      • Par de raíces nerviosas (izquierda y derecha) espinales dorsales/sensoriales
    • Las raíces ventrales y dorsales se combinan entre sí lateralmente para formar un nervio espinal.
    • El nervio espinal pasa por el agujero intervertebral al salir de la columna vertebral.
Vista transversal de un segmento espinal individual

Vista transversal de un segmento espinal individual

Imagen por Lecturio.

Anatomía transversal

Cuando se observa en un corte transversal, la médula espinal se divide en materia gris y materia blanca.

Materia gris:

  • Zona en forma de H o mariposa en el centro de la médula
  • Consiste en los cuerpos celulares neuronales
  • Lugar de las conexiones sinápticas entre las neuronas
  • Cuernos dorsales (posteriores):
    • Dan lugar a las raíces dorsales en la superficie dorsolateral de la médula
    • Compuestos por neuronas sensoriales
  • Cuernos ventrales (anteriores):
    • Dan lugar a las raíces ventrales en la superficie ventrolateral de la médula
    • Compuestos por neuronas motoras:
      • Las neuronas mediales inervan los músculos proximales
      • Las neuronas laterales inervan los músculos distales
  • Cuernos laterales (anterolaterales):
    • También llamados columnas intermedias laterales
    • Se encuentran solo en las regiones torácica y lumbar
    • Contienen neuronas del sistema nervioso simpático
    • Envían axones a través de las raíces ventrales
  • Comisura gris:
    • Zona central donde se cruzan las mitades derecha e izquierda
    • Contiene el canal central (colapsado en la mayoría de las zonas en el adulto)

Materia blanca:

  • Área que rodea la materia gris
  • Consta de axones neuronales mielinizados
  • Compuesta por haces de axones llamados tractos
  • Organizada en:
    • Columnas:
      • Columna dorsal (posterior)
      • Columna lateral
      • Columna ventral (anterior)
    • Las columnas se subdividen en fascículos o tractos.

Meninges espinales

Las meninges son las membranas fibrosas que recubren la médula espinal (y el cerebro). Las 3 capas y los 2 espacios definidos entre/alrededor de las capas son (de externo a interno):

  • Duramadre:
    • Membrana más externa de la médula espinal
    • Forma una larga vaina tubular alrededor de la médula espinal dentro del canal vertebral llamada vaina dural
    • Compuesta principalmente por tejido fibroso resistente, con algunas fibras elásticas
    • Espacio epidural:
      • El espacio fuera de la duramadre, entre la duramadre y el periostio del hueso vertebral
      • Ocupado por pequeños vasos y tejido adiposo y conectivo suelto
  • Aracnoides:
    • Membrana delicada y avascular
    • Compuesta por epitelio escamoso simple
    • Se adhiere a la duramadre
    • Espacio subaracnoideo:
      • Espacio entre la aracnoides y la piamadre
      • Contiene: líquido cefalorraquídeo y una red de tejido colágeno y elástico (que conecta la piamadre y la aracnoides)
  • Piamadre:
    • Membrana más interna, en contacto directo con la médula espinal
    • Fina y transparente
    • Sigue las características superficiales de la médula espinal
    • Cubre directamente las raíces de los nervios espinales y los vasos sanguíneos espinales
    • Inferior al cono medular, la piamadre se continúa con el filum terminal.
Capas de la espalda y la médula espinal

Capas de la espalda y la médula espinal

Imagen por Lecturio.

Segmentos de la Médula Espinal

Descripción general

  • La médula espinal está dividida en 31 segmentos, cada uno de los cuales corresponde a un par de nervios espinales.
  • La médula espinal es más corta que la columna vertebral ósea; por lo tanto, los segmentos de la médula espinal no coinciden todos con su nivel vertebral de nombre similar.
Vista transversal de los 31 segmentos espinales y su relación con la columna vertebral ósea

Vista transversal de los 31 segmentos espinales y su relación con la columna vertebral ósea

Imagen por Lecturio.

Segmentos de la médula cervical

  • 8 segmentos: C1-C8
  • Los segmentos de la médula cervical C1-C7 dan lugar a raíces nerviosas que salen por encima de sus correspondientes vértebras.
  • La raíz nerviosa C8 surge entre C7 y T1.
  • Los segmentos de la médula C1-C8 se encuentran en la región C1-C7 de la columna vertebral.
  • Los segmentos espinales cervicales y sus nervios inervan:
    • Diafragma (C3-C5)
    • Estructuras sensoriales y motoras del miembro superior

Segmentos de la médula torácica

  • 12 segmentos: T1-T12
  • Los segmentos de la médula torácica dan lugar a raíces nerviosas que salen por debajo de sus correspondientes vértebras.
  • Los segmentos de cuerda T1-T12 se encuentran en la región T1-T8 de la columna vertebral.
  • Los segmentos espinales torácicos y sus nervios inervan:
    • Nervios intercostales
    • Músculos de la pared torácica y abdominal y dermatomas
    • Inervación simpática de las vísceras torácicas, abdominales y pélvicas

Segmentos de la médula lumbar, sacra y coccígea

  • 5 segmentos lumbares:
    • Denominados L1-L5
    • Se encuentran en la región T9-T11 de la columna vertebral
  • 5 segmentos sacros:
    • Nombrados S1-S5
    • Se encuentran en la región T12-L1 de la columna vertebral
  • 1 segmento coccígeo:
    • Llamado C0
    • Se encuentra en la región L1 de la columna vertebral
    • Surge del cono medular
  • Inervan las estructuras sensoriales y motoras de los miembros inferiores

Tractos Espinales

Funciones

En general, las principales funciones de la médula espinal son:

  • Conducción de señales nerviosas:
    • Entrada aferente/sensorial de la periferia → cerebro
    • Señales eferentes/motoras/viscerales del cerebro → periferia
  • Modula los reflejos

Descripción general de los tractos espinales

  • Tractos ascendentes:
    • Llevan la información sensorial hasta el cerebro
    • Formados por 3 tipos de neuronas:
      • Neuronas de primer orden: detectan el estímulo y lo transmiten a la médula espinal
      • Neuronas de segundo orden: llevan la señal por la médula espinal hasta el tallo cerebral
      • Neuronas de tercer orden: llevan la señal a la región sensorial de la corteza cerebral
  • Tractos descendentes:
    • Llevan los impulsos motores y viscerales por la médula
    • Formados por 2 tipos de neuronas:
      • Motoneuronas superiores: cuerpo en el cerebro, sinapsis con la motoneurona inferior
      • Motoneuronas inferiores: lleva la señal al músculo o al órgano objetivo
  • Decusación: se refiere a las neuronas que cruzan la línea media (de derecha a izquierda o viceversa) dentro de la médula espinal o el tallo cerebral
  • Convenciones de nomenclatura:
    • Los tractos se nombran combinando 2 localizaciones: origen (1ª) → terminación (2ª)
    • Por ejemplo, el tracto corticoespinal se origina en la corteza y desciende por la médula espinal.
  • Fibras autonómicas:
    • Situadas en la cara lateral de la médula espinal
    • No existen en tractos bien definidos
    • Sinapsis con cuerpos celulares en las columnas intermedias laterales de la materia gris
    • Fibras simpáticas: salida T1-L2
    • Fibras parasimpáticas: salida S2-S4
Principales tractos ascendentes y descendentes de la médula espinal

Principales tractos ascendentes (azul) y descendentes (rojo) de la médula espinal:
Las letras C, T, L y S denotan dónde se encuentran las fibras asociadas a cada región.

Imagen por Lecturio.

Principales tractos espinales ascendentes

Columnas dorsales:

  • Tractos sensoriales ascendentes en la porción posterior de la médula
  • No hay decusación
  • Las fibras terminan en el bulbo raquídeo ipsilateral → tálamo → corteza somatosensorial
  • Decusadas dentro de la médula
  • Divididas en:
    • Fascículo gracilis (miembros inferiores)
    • Fascículo cuneiforme (miembros superiores)
  • Transmiten sensaciones de:
    • Propiocepción (consciente)
    • Vibración
    • Toque fino
    • Dolor visceral
Localización de las neuronas sensoriales de primer, segundo y tercer orden en las columnas dorsales

Diagrama que representa la localización de las neuronas sensoriales de primer, segundo y tercer orden en las columnas dorsales
VPL = núcleo posterolateral ventral del tálamo

Imagen por Lecturio.

Tractos espinotalámicos:

  • Tractos sensoriales ascendentes en la porción anterolateral de la médula
  • Se decusan al entrar en la médula espinal
  • Las fibras terminan en el tálamo contralateral.
  • Transmiten sensaciones de:
    • Dolor
    • Temperatura
    • Tacto grueso
    • Presión
    • Picazón y cosquilleo
Localización de las neuronas sensoriales de primer, segundo y tercer orden en los tractos espinotalámicos

Diagrama que representa la ubicación de las neuronas sensoriales de primer, segundo y tercer orden en los tractos espinotalámicos

Imagen por Lecturio.

Tractos espinocerebelosos:

  • Tractos sensoriales ascendentes en la porción lateral de la médula
  • Tienen componentes dorsales y ventrales
  • Decusación:
    • Fibras dorsales: sin decusación
    • Fibras ventrales: se decusan al entrar en la médula espinal; se decusan de nuevo en el tallo cerebral
  • Todas las fibras terminan en el cerebelo ipsilateral.
  • Transmite: propiocepción (inconsciente)

Tractos espinales descendentes

Tractos corticoespinales:

  • Tractos motores descendentes en la porción anteromedial de la médula espinal
  • Anteriormente llamados «tractos piramidales»
  • Tienen componentes laterales y ventrales/anteriores
  • Decusación:
    • Tracto corticoespinal lateral (90%): se decusa en la médula oblongada
    • CST ventral/anterior (10%): se decusa justo antes de salir de la médula espinal
  • Movimientos de las extremidades de control (tracto corticoespinal lateral) y axial (tracto corticoespinal anterior) en el lado contralateral
Recorrido del tracto corticoespinal

Diagrama que muestra el recorrido del tracto corticoespinal
UMN = neurona motora superior
LMN = neurona motora inferior

Imagen por Lecturio.

Tractos extrapiramidales:

  • Tracto reticuloespinal, involucrado en:
    • Control de los músculos de las extremidades relacionados con la postura y el equilibrio
    • Señalización del dolor
  • Tracto vestibuloespinal: recibe impulsos para mantener el equilibrio y la postura (los impulsos se basan en la información recibida del oído interno)
  • Tracto tectospinal: interviene en los movimientos reflejos de la cabeza

Dermatomas

  • Dermatoma: región sensorial de la piel inervada por un único nervio espinal
    • Se denominan según el nervio espinal que los inerva (por ejemplo, el dermatoma C4)
    • Superposición considerable entre dermatomas adyacentes → las lesiones de una sola raíz nerviosa provocan una disminución pero no una pérdida completa de la sensibilidad en un dermatoma determinado
  • Dermatomas cervicales:
    • Cabeza (C2-C3)
    • Cuello (C3-C4)
    • Extremidades superiores (C5-C8)
  • Dermatomas torácicos:
    • Cara interna de los brazos (T1)
    • Pared torácica (T1-T7)
    • Abdomen (T8-T12)
    • Espalda (T1-T12)
    • T4: pezón
    • T7: xifoides
    • T10: ombligo
  • Dermatomas lumbares:
    • Cara anterior y medial de las extremidades inferiores
    • L1: caderas
    • L4: rodillas
  • Dermatomas sacros:
    • Genitales y región anal
    • Cara posterior y lateral de las extremidades inferiores
Dermatomas

Dermatomas

Imagen por Lecturio.

Vasculatura

Arterias

La médula espinal está irrigada por 3 arterias longitudinales, 1 arteria espinal anterior y 2 posteriores.

  • Las arterias espinales nacen de las arterias vertebrales y se dirigen hacia abajo.
  • Arteria espinal anterior:
    • Irriga los ⅔ anteriores de la médula
    • Situada justo antes de la fisura media ventral
    • Las arterias sulcales se ramifican de la arteria espinal anterior → entran en la médula espinal a través de la fisura
  • Arterias espinales posteriores:
    • Vasos emparejados (derecho e izquierdo) que se encuentran alrededor de las 11:00 y la 1:00 cuando se ve la médula espinal en sección transversal con la cara posterior en la parte superior.
    • Cada una de ellas irriga ½ del ⅓ posterior de la médula.
  • Arterias medulares y radiculares segmentarias:
    • Surgen de: aorta, arterias cervicales, arterias cervicales profundas, arterias vertebrales, arterias intercostales y arterias lumbares
    • Recorren las raíces nerviosas
    • Se unen con las arterias espinales anteriores y posteriores, proporcionando un suministro de sangre colateral (especialmente a las regiones inferiores de la médula)
    • Gran arteria radicular ventral (arteria de Adamkiewicz):
      • Arteria radicular más común/consistente
      • Si está presente, entra en la médula espinal alrededor de T5-L1 (normalmente T9-T12)
      • Suministra la arteria espinal anterior

Drenaje venoso

La médula espinal se drena a través de las venas espinales:

  • 3 venas espinales anteriores y 3 posteriores
  • Recorren longitudinalmente la médula
  • Tienen múltiples comunicaciones entre sí
  • Distribución similar a la de las arterias espinales
  • Se unen en plexos venosos vertebrales internos (epidurales) en el espacio epidural

Relevancia Clínica

Síndromes medulares

  • Síndrome medular central: síndrome neurológico causado por una lesión en el centro de la médula espinal, que afecta a los tractos espinotalámicos (sensoriales) y a la cara medial de los tractos corticoespinales (motores).
  • Síndrome de la médula anterior: síndrome medular incompleto que resulta de una lesión en los ⅔ anteriores/ventrales de la médula espinal y que no afecta las columnas dorsales. Las manifestaciones clínicas son la pérdida de la función motora y sensorial por debajo del nivel de la lesión.
  • Síndrome medular posterior: síndrome medular incompleto que afecta a las columnas dorsales, a los tractos corticoespinales (motores) y a los tractos autonómicos descendentes hasta la vejiga. Los síntomas clínicos incluyen ataxia de la marcha, parestesias con pérdida del sentido de la posición y la vibración, e incontinencia urinaria.
  • Síndrome de Brown-Séquard: lesión neurológica rara que provoca la hemisección de la médula espinal, lo que conlleva la pérdida ipsilateral de la función motora y de las sensaciones de la columna dorsal, y la pérdida contralateral de las sensaciones espinotalámicas 1-2 niveles por debajo del nivel de la lesión medular.

Condiciones degenerativas

  • La esclerosis lateral amiotrófica: también conocida como enfermedad de Lou Gehrig, es una enfermedad neurodegenerativa esporádica o hereditaria de las motoneuronas superiores e inferiores. La esclerosis lateral amiotrófica es la enfermedad de la motoneurona progresiva más común en Estados Unidos. El diagnóstico se hace clínicamente, y el manejo es de soporte, progresando a los cuidados al final de la vida.
  • Esclerosis múltiple: enfermedad autoinmune inflamatoria crónica que conduce a la desmielinización del sistema nervioso central. La esclerosis múltiple es la enfermedad desmielinizante más común, y las mujeres jóvenes son las más afectadas. La presentación clínica varía mucho según el lugar de las lesiones, pero normalmente implica síntomas neurológicos que afectan a la visión, las funciones motoras, la sensibilidad y la función autonómica. El diagnóstico se realiza a través de imágenes de resonancia magnética de todo el sistema nervioso central (cerebro y columna vertebral), así como del examen del líquido cefalorraquídeo.

Defectos del tubo neural

  • Defectos del tubo neural : causados por un fallo en el cierre del tubo neural durante el desarrollo embrionario, que puede dar lugar a la protrusión de tejido neural. Estos defectos pueden afectar a la médula espinal y/o al cráneo y pueden ser abiertos (afectan a las meninges y/o al tejido neural) o cerrados (afectan a la columna vertebral ósea). Es frecuente el diagnóstico prenatal por ultrasonido y nivel de α-fetoproteína materna. El tratamiento de un defecto del tubo neural abierto es principalmente quirúrgico.
  • Tipos específicos de defectos del tubo neural relacionados con la médula espinal:
    • Meningocele: solo sobresalen las meninges
    • Mielomeningocele: tanto las meninges como la médula espinal sobresalen (el defecto del tubo neural más común)

Procedimientos

  • Punción lumbar: extracción de líquido cefalorraquídeo de la cisterna lumbar, por debajo del nivel de la médula espinal. La punción lumbar es una importante herramienta diagnóstica para evaluar una variedad de trastornos del sistema nervioso central. Muchas enfermedades del sistema nervioso central pueden alterar las células del líquido cefalorraquídeo o cambiar la concentración de sus componentes químicos, lo que ayuda al diagnóstico.
  • Anestesia epidural y espinal: la inyección de medicamentos opiáceos en el espacio epidural o subaracnoideo puede proporcionar una anestesia eficaz para el parto y los procedimientos quirúrgicos en la parte inferior del abdomen (por ejemplo, la cesárea). La anestesia epidural implica la colocación de un catéter en el espacio epidural, lo que permite la infusión continua de medicamentos. La anestesia espinal es una única inyección de opioides en el espacio subaracnoideo; los efectos son mucho más cortos, aunque la anestesia es superior a la que se consigue mediante un catéter epidural.

Referencias

  1. Blumenfeld, H. (2010). Neuroanatomy through clinical cases, 2nd ed. Chapter 8 of Spinal Nerve Roots, Sinauer Associates, pp. 320–327.
  2. Drake, R. L., Vogl, W. A., Mitchell, A. W. M. (2020). Gray’s anatomy for students, 4th ed., Chapter 9, Part V of Spinal cord. Elsevier, pp. e34–e48.
  3. Moore, K. L., Dalley, A. F., Agur, A. M. R. (2014). Clinically Oriented Anatomy, 7th ed. Chapter 4 of Back, Lippincott Williams & Wilkins, pp. 496–505.
  4. Lee, J., Muzio, M. R. (2020). Neuroanatomy, extrapyramidal system. StatPearls. Retrieved October 26, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554542/
  5. Khan, Y. (2021). Neuroanatomy, spinal Cord. StatPearls. Retrieved October 26, 2021, from https://www.statpearls.com/ArticleLibrary/viewarticle/29308#
  6. Eisen, A. (2020). Anatomy and localization of spinal cord disorders. UpToDate. Retrieved October 26, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/anatomy-and-localization-of-spinal-cord-disorders

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