Definice

Podlouhlá mícha je součástí autonomní centrální nervové soustavy, která přímo spojuje mozkový kmen s míchou. Medulla je latinský výraz pro střed; oblongata označuje protáhlý tvar této části mozku. Medulla oblongata se nachází na bázi mozkového kmene a je nezbytná pro širokou škálu somatických a autonomních motorických a senzorických funkcí. Prakticky všechny nervové signály procházejí prodlouženou míchou.

Prodloužená mícha Umístění

Prodloužená mícha se nachází v dolní části mozkového kmene, těsně pod pons, a splývá s míchou ve foramen magnum na spodině lebky. Obsahuje šedou i bílou hmotu. Bílá hmota je bílá díky myelinovým obalům mnoha nervových axonů, které rychle přivádějí zprávy z těla do mozku a naopak. Šedá hmota spojuje prodlouženou míchu se čtyřmi lebečními nervy. Jedná se o:

• Glosofaryngeální nerv (CN IX)
• Vagový nerv (CN X)
• Přídatný nerv (CN XI)
• Hypoglosální nerv (CN XI)
• Nervy, které se vyskytují v oblasti hlavy a krku. XII)

Funkce prodloužené míchy

Funkce prodloužené míchy jsou nezbytné pro téměř všechny dráhy nervových buněk. Tyto funkce jsou buď specifické pro určité oblasti prodloužené míchy, nebo je prodloužená mícha součástí funkční nervové dráhy nebo traktu. Příkladem takové dráhy je role prodloužené míchy v rámci retikulární formace, která řídí životně důležité funkce, jako je dýchání a srdeční frekvence. Prodloužená mícha hraje také důležitou roli v našem cyklu spánku a bdění neboli cirkadiánním rytmu.

V tomto článku se budeme zabývat funkcí prodloužené míchy (často zkracované na medulu) podle konkrétních drah nebo typů tkání. Jedná se o kardiovaskulární a respirační centra, jádro solitárního traktu (latinsky nucleus tractus solitarii, NTS), area postrema, spinální trigeminální jádro, dolní olivová jádra, retikulární formaci, pyramidovou (motorickou) dekuzi, klínovité jádro, gracilní jádro, mediální lemniscus a spinothalamickou dráhu. Tyto velmi specifické oblasti se nebudete muset učit nazpaměť, ale uvidíte, jak se různé oblasti dřeně podílejí na složitých drahách. Ty jsou podrobněji popsány níže.

Kardiovaskulární centrum

Funkcí prodloužené míchy v kardiovaskulárním centru je regulace srdečního výdeje. Srdeční výdej je množství krve, které opustí levou srdeční komoru na jeden stah (zdvihový objem), vynásobené srdeční frekvencí v úderech za minutu. Regulace srdečního výdeje je umožněna díky informacím, které poskytují baroreceptory a pH receptory ve velkých tepnách.

Chemoreceptory nás informují o kyselosti těla – vaše krev se stává kyselejší, když se zvyšuje hladina oxidu uhličitého. Informují také mozek o účincích hormonů a neurotransmiterů, nejčastěji ve formě adrenalinu a noradrenalinu. Baroreceptory vysílají informace o míře roztažení velkých tepen a měří výši tlaku. Pokud například někdo ztratí hodně krve, na stěny cév působí menší tlak a tělo zareaguje stažením periferních cév a zvýšením srdeční frekvence, aby se k životně důležitým orgánům dostalo více krve.

Prodloužená mícha na tyto signály reaguje úpravou srdeční frekvence i zdvihového objemu, čímž se mění srdeční výdej. Tato funkce prodloužené míchy je součástí autonomního neboli mimovolního nervového systému a má tři samostatné činnosti. První je kardioakcelerační centrum, které zvyšuje srdeční frekvenci a zdvihový objem (pokud je dostatek krve) v reakci na signály sympatického nervového systému (boj nebo útěk). Druhým je kardioinhibiční centrum, které zpomaluje srdeční frekvenci a zdvihový objem pod vlivem parasympatiku (odpočinek a trávení). Třetím systémem je vazomotorické centrum, které reguluje zúžení nebo rozšíření hladké svaloviny tepen a ovlivňuje tak krevní tlak a průtok krve.

Dýchací centrum

Prodloužená mícha funguje jako cyklické centrum pro regulaci dýchání. Děje se tak prostřednictvím inspiračních neuronů, které se nacházejí uvnitř dřeně a které vysílají motorické impulzy do bránice a vnějších mezižeberních svalů (žeber). Dva lebeční nervy – bloudivý nerv a glosofaryngeální nerv – posílají do inspiračních neuronů údaje získané z chemoreceptorů. Po stimulaci se inspirační neurony spustí a způsobí stah bránice a vnějších žeberních svalů. Tlak v hrudníku se stane nižším než tlak vně těla a vzduch je vtahován do plic. To je vdech.

Dýchací neurony – rovněž umístěné v prodloužené míše – vysílají zprávy svalům břicha a vnitřním mezižeberním svalům. K vytvoření plynulého dechového pohybu nádechové a výdechové neurony pomalu zvyšují a snižují frekvenci svého vypalování. Když mozek několik minut před smrtí degeneruje, není to již možné a výsledkem je lapání po dechu.

Dýchání na konci života neboli agonální dýchání je mimovolní reflex přežití prodloužené míchy, který začíná při nedostatku kyslíku. Někteří lékaři se domnívají, že může jít o nepříjemný zážitek, jiní se domnívají, že mozek v této fázi již není schopen zpracovávat myšlenky na nepohodlí. Na argumenty se můžete podívat v odstavcích Agonální dýchání a utrpení ve volném plném textu PDF zde.

Jádro solitárního traktu

Jádro solitárního traktu (NTS) nebo solitární jádro (SN) označuje skupinu smyslových buněk prodloužené míchy, které jsou součástí autonomního nervového systému. Zde se přijímají a předávají kardiovaskulární, viscerální (některé vnitřní orgány), respirační, chuťové a orotaktické informace. Orotaktilní informace jsou důležité zejména u novorozenců a malých dětí, u nichž je známo, že sací reflex snižuje bolest a nepohodlí.

Orotaktilní zprávy přicházejí do prodloužené míchy prostřednictvím chemoreceptorů, strečových receptorů, neuronů napojených přímo na viscerální orgány a některých lebečních nervů (obličejového, glosofaryngeálního a bloudivého). Tyto zprávy vyvolávají řadu reflexů savců. Vyvolávají reakce, které mohou, ale nemusí být předány do dalších funkčních oblastí prodloužené míchy, jako je například retikulární formace. Všechny tyto smyslové funkce jsou autonomní.

V jádru solitárního traktu se vytvářejí reflexy, jako je dávivý reflex, kašlací reflex a baroregulační reflexy (vazokonstrikce a vazodilatace), a také mechanismy motility střev a sekrece střevní stěny. Jakmile tyto zprávy dorazí, NTS je předá dalším částem centrálního nervového systému, aby vyvolaly odpověď. Například chuťové receptory v NTS vyšlou při stimulaci signál do retikulární formace, která stimuluje pohyb jazyka a čelistních svalů.

Area postrema

Hlavní funkcí prodloužené míchy v area postrema je reflex zvracení (nikoliv dávivý reflex, který je regulován NTS). Zvracení neboli emeze je výsledkem činnosti dvou oddělených zón prodloužené míchy: chemoreceptorové spouštěcí zóny (CTZ) a integračního centra pro zvracení.

Zprávy přicházejí do CTZ z krve a mozkomíšního moku, pokud jsou přítomny určité hladiny toxinů. Tyto zprávy jsou předávány do integračního centra pro zvracení. Integrační centrum zvracení je zodpovědné za reflex, který je kombinací autonomních, viscerálních a somatických motorických drah. Somatické motorické dráhy zahrnují kontrakci dýchacích a břišních svalů, zatímco viscerální dráhy mění míru pohybu našich střev (peristaltika). Autonomní dráhy zvyšují slinění a pocení. Kombinace těchto podnětů vytváří dvě fáze reflexu zvracení – prodromální fázi a fázi vypuzování. První z nich uvolňuje svaly žaludku a umožňuje potravě, která se dostala do tenkého střeva, pohybovat se zpět (retrográdní peristaltika). To spouští další fázi – dávení a zvracení (vypuzení žaludečního obsahu).

Další funkce area postrema zahrnují vstup chemoreceptorů a osmoreceptorů z hlavních cév a jater. Osmoreceptory informují prodlouženou míchu o rovnováze tekutin v těle. Area postrema je důležitou součástí systému renin-angiotenzin-aldosteron (RAAS). Novější výzkumy také ukazují, že chemoreceptorové informace zpracovávané v area postrema pomáhají regulovat, jak silně se nadechujeme a vydechujeme (respirační pohon), a přispívají ke zvýšení chuti k jídlu, pokud není žaludek dostatečně roztažen.

Spinální trigeminální jádro

Další skupina senzorických funkcí prodloužené míchy se vyskytuje ve spinálním trigeminálním jádru (STN). Tato oblast pomáhá zajišťovat naše reakce na teplotu, dotek a bolest – konkrétně obličeje. Je to proto, že smyslový vstup pochází z trojklanného nervu, lícního nervu, bloudivého nervu a glosofaryngeálního nervu. Lidé s neuralgií trojklanného nervu mají příznaky, které zahrnují jednostrannou bodavou bolest v obličeji. To může být důsledkem hyperaktivity v míšním trojklanném jádru prodloužené míchy.

Dolní olivová jádra

V komplexu dolních olivových jader se nacházejí principální, mediální akcesorní a dorzální akcesorní olivy, které si vyměňují senzorické a motorické informace mezi míchou a mozkem a umožňují tak naučené činnosti. Množství proprioceptivních vstupů (víme, kde se různé části našeho těla kdykoli nacházejí, aniž bychom se museli dívat) v kombinaci s propojením s motorickým centrem mozku a okem nám umožňuje cvičit a zdokonalovat naučené pohyby. Prodloužená mícha má tedy zásadní význam i pro naši jemnou motoriku a koordinaci. Při neurodegenerativním onemocnění může poškozená dolní oliva vést ke ztrátě dříve zdokonalených jemných pohybů a k nedostatku koordinace.

Retikulární formace

Ačkoli není omezena na prodlouženou míchu, retikulární formace probíhá přímo skrz ni. Retikulární formace je složitá síť nervových drah. Celá struktura zahrnuje části dřeně, ponsu, středního mozku, hypotalamu a thalamu. Funkcí retikulární formace je regulovat naše stavy vědomí a vzrušení a přizpůsobovat smyslové podněty motorickým, mentálním a paměťovým funkcím.

Celková anestetika podávaná před chirurgickými zákroky mají přímý vliv na retikulární formaci; snižují vědomí, svalový tonus a reaktivitu na vnější podněty, zastavují tvorbu paměti (amnézie) a mění mnoho autonomních reakcí. Anestetika snižují účinky neurotransmiterů, jako jsou adenosin, hypokretin, glutamát, GABA a acetylcholin, které jsou zodpovědné za vzrušení a úroveň vědomí. Pokud dojde k poškození dřeně, může být negativně ovlivněna celá retikulární formace. Pokud ostatní oblasti nepracují efektivně, prochází medulou méně nebo více zpráv, což způsobuje nadbytek nebo nedostatek podnětů a reakcí.

Pyramidová dekuze

Místo, kde se medulla oblongata setkává s míchou, je známé jako pyramidová dekuze. Zde se kříží motorická vlákna z dřeňových pyramid (párových vertikálních struktur) z jedné strany mozku na opačnou stranu míchy. Motorická vlákna, která pak pokračují do míchy, se od tohoto místa nazývají kortikospinální dráha. Kortikospinální dráha je zodpovědná za přenos dat souvisejících s pohybem z motorické kůry mozku do míchy. Právě kvůli pyramidové dekuzi vede poškození levé mozkové hemisféry k motorickým příznakům na pravé straně těla a naopak. Spíše než specifickou funkcí je tato část prodloužené míchy anatomickou značkou. Různé teorie vysvětlují, proč u obratlovců dochází k dekuzi. Nejpopulárnější z nich jsou hypotéza somatického zkroucení a hypotéza axiálního zkroucení.

Kuneátní a gracilní jádro

Kuneátní jádro (Gollovo) a kuneátní jádro, která se nacházejí v prodloužené míše, mají stejné funkce, ale slouží různým částem těla. Gracilní jádro přijímá vstupní informace ze senzorických neuronů umístěných v dolní části těla a posílá je do thalamu. Poskytují proprioceptivní (poloha), kinestetické (pohyb) a epikritické (jemný hmat a teplota) informace.

Kuneátní jádro má stejnou funkci, ale přijímá proprioceptivní, kinestetické a epikritické údaje z horní části těla, než je pošle dál do thalamu.

Mediální lemniscus

Funkce mediálního lemniscu, který se nachází v prodloužené míše, přímo souvisí s klínovým a gracilním jádrem. Mediální lemniscus, Reilův pás nebo Reilova stuha začíná v těchto jádrech, dekuzuje (kříží se) v dolní části dřeně a poté postupuje vzhůru, aby dosáhl talamu. Jedná se o hlavní úsek dorzální dráhy mediálního lemnisku (DCML), který přijímá a předává informace o proprioceptivních, kinestetických a epikritických údajích z kůže a kloubů těla a hlavy.

Poškození mediálního lemniscu lze pozorovat v případech terciární syfilis (infekce Treponema pallidum). Příznaky jsou snížená propriocepce a nižší citlivost na jemný dotyk. Poškození jemných hmatových drah lze testovat pomocí dvoubodového diskriminačního hodnocení. Při tomto testu, kdy se na kůži přiloží dva mírně ostré hroty umístěné blízko sebe, má osoba nahlásit, zda cítí jeden nebo dva hroty. Pokud je mediální lemniscus zdravý a nepoškozený, testovaná osoba pozná, že se její kůže dotýkají dva samostatné body; v případě poškození prodloužené míchy tomu tak není.

Spinothalamický trakt

Spinothalamický trakt shromažďuje a předává smyslové informace. Spinothalamický trakt je skupina řetězově reagujících traktů, které se jednotlivě nazývají přední a laterální spinothalamický trakt, spinoretikulární trakt a spinotektální trakt. Nebojte se, nebudete muset znát všechny názvy.

Přední a laterální dráhy přijímají zprávy o hrubém dotyku, tlaku na kůži, bolesti a teplotě. Spinoretikulární dráha nás upozorňuje na tyto potenciálně škodlivé vjemy a spinotektální dráha obrací naše oči ke zdroji tlaku nebo bolesti. Všechny dohromady poskytují řetězec informací, které nám mohou zachránit život. Kompletní spinotalamický trakt je důvodem, proč rychle odtáhneme ruku, když se jí otřeme o okraj horkých dvířek trouby, nebo se přikrčíme, když se k naší hlavě něco řítí.

Spinotalamický trakt se nerozvětvuje v mozkovém kmeni, ale v míše. Stejně jako mediální lemniscus není spinothalamická dráha zcela obsažena v prodloužené míše, ale prodloužená mícha je součástí spinothalamické dráhy a má zásadní význam pro její výkon.

Tak je tomu u všech funkcí prodloužené míchy – není to jedna funkční jednotka, ale centrální sběrné místo pro senzorické a motorické údaje, které musí procházet z centrálního nervového systému do periferního nervového systému a naopak.

Bibliografie

.