Definíció

A medulla oblongata az autonóm központi idegrendszer része, amely közvetlenül összeköti az agytörzset a gerincvelővel. A medulla latinul középet jelent; az oblongata az agy ezen részének hosszúkás alakjára utal. A medulla oblongata az agytörzs tövében található, és a szomatikus és autonóm motoros és érzékszervi funkciók széles skálájához nélkülözhetetlen. Gyakorlatilag minden idegi jel áthalad a medulla oblongatán.

Medulla oblongata elhelyezkedése

A medulla oblongata az agytörzs alján, közvetlenül a pons alatt található, és a foramen magnumnál, a koponyaalapon egyesül a gerincvelővel. Szürke és fehérállományt egyaránt tartalmaz. A fehérállomány fehér a sok idegaxon myelinhüvelye miatt, amelyek gyorsan viszik az üzeneteket a testből az agyba és fordítva. A szürkeállomány köti össze a medulla oblongatát a négy koponyaideggel. Ezek a következők:

• Glossopharyngealis ideg (CN IX)
• Vagus ideg (CN X)
• Accessory ideg (CN XI)
• Hypoglosszális ideg (CN XII)

Medulla oblongata funkciója

A medulla oblongata funkciói szinte minden idegsejtpálya számára nélkülözhetetlenek. Ezek a funkciók vagy a medulla bizonyos területeire specifikusak, vagy a medulla oblongata egy funkcionális idegpálya vagy idegpálya részeként funkcionál. Egy példa egy ilyen útvonalra a medulla szerepvállalása a retikuláris formációban, amely olyan létfontosságú funkciókat szabályoz, mint a légzés és a szívfrekvencia. A medulla oblongata az alvás-ébrenlét ciklusunkban vagy a cirkadián ritmusban is fontos szerepet játszik.

Ebben a cikkben a medulla oblongata (gyakran rövidítve medulla) funkcióját vizsgáljuk meg meghatározott pályák vagy szövettípusok szerint. Ezek a szív- és érrendszeri és légzőközpontok, a magányos pálya magja (latinul nucleus tractus solitarii, vagy NTS), az area postrema, a gerincvelői trigeminális mag, az alsó olivari magok, a retikuláris képződés, a piramidális (motoros) decussatio, a cuneatus mag, a gracileus mag, a medialis lemniscus és a spinothalamikus pálya. Ezeket a nagyon specifikus területeket nem kell majd kívülről megtanulnia, de látni fogja, hogy a gerincvelő különböző területei hogyan vesznek részt az összetett pályákban. Ezeket az alábbiakban részletesebben ismertetjük.

Szív- és érrendszeri központ

A medulla oblongata feladata a szív- és érrendszeri központban a szívműködés szabályozása. A szívtérfogat a szív bal kamráját összehúzódásonként elhagyó vérmennyiség (stroke volume) szorozva a percenkénti ütésekben kifejezett pulzusszámmal. A szívteljesítmény szabályozását a nagy artériákban lévő baroreceptorok és pH-receptorok által szolgáltatott információk teszik lehetővé.

A hemoreceptorok a szervezet savasságáról tájékoztatnak – a vérünk savasabbá válik, ha a széndioxidszint emelkedik. Emellett tájékoztatják az agyat a hormonok és a neurotranszmitterek hatásairól, leggyakrabban az adrenalin és a noradrenalin formájában. A baroreceptorok a nagy artériák megnyúlásának mértékéről küldenek információt, mérve a nyomás mértékét. Ha valaki például sok vért veszít, kevesebb nyomás nehezedik az érfalakra, és a szervezet a perifériás erek összehúzódásával és a szívfrekvencia növelésével reagál, hogy több vér jusson a létfontosságú szervekbe.

A medulla oblongata ezekre a jelzésekre a szívfrekvencia és a lüktetési térfogat módosításával reagál, ami megváltoztatja a szív teljesítményét. Ez a medulla oblongata funkció a vegetatív vagy önkéntelen idegrendszer része, és három különálló hatása van. Az első a szívgyorsító központ, amely a szimpatikus (harcolj vagy menekülj) idegrendszer jelzéseire reagálva növeli a szívfrekvenciát és a lüktető térfogatot (ha van elég vér). A második a kardio gátló központ, amely paraszimpatikus (pihenés és emésztés) hatására lelassítja a szívfrekvenciát és a lüktetés mennyiségét. A harmadik rendszer a vasomotoros központ, amely az artériás simaizomzat összehúzódását vagy kitágulását szabályozza, és így befolyásolja a vérnyomást és a véráramlást.

Légzőközpont

A medulla oblongata ciklikus légzőközpontként működik a légzés szabályozására. Ez a medullában található inspirációs neuronokon keresztül történik, amelyek motoros impulzusokat küldenek a rekeszizomnak és a külső bordaközi (bordaközi) izmoknak. Két koponyaideg – a nervus vagus és a nervus glossopharyngeus – a kemoreceptoroktól gyűjtött adatokat küldi a belégzési neuronokhoz. Ingerlés hatására a belégzési neuronok tüzelnek, és a rekeszizom és a külső bordaizmok összehúzódását idézik elő. A mellkason belüli nyomás alacsonyabb lesz, mint a testen kívüli nyomás, és a levegő a tüdőbe húzódik. Ez a belégzés.

A kilégzési neuronok – amelyek szintén a medulla oblongatában találhatók – üzeneteket küldenek a hasizmoknak és a belső bordaközi izmoknak. Az egyenletes légzőmozgás létrehozása érdekében a belégzési és kilégzési neuronok lassan növelik és csökkentik tüzelési frekvenciájukat. Amikor az agy néhány perccel a halál előtt degenerálódik, ez már nem lehetséges, és ennek eredménye a zihálás.

Az élet végi zihálás vagy agonális légzés egy önkéntelen medulla oblongata túlélési reflex, amely oxigén hiányában kezdődik. Egyes orvosok szerint ez kellemetlen élmény lehet, mások szerint az agy ebben a fázisban már nem képes feldolgozni a kellemetlen gondolatokat. Az érveket az Agonális légzés és szenvedés bekezdésekben az ingyenes teljes szövegű PDF-ben itt nézheti meg.

A magányos traktus magja

A magányos traktus magja (NTS) vagy magányos mag (SN) a medulla oblongata érzékelő sejtek egy csoportjára utal, amelyek a vegetatív idegrendszer részét képezik. Itt szív- és érrendszeri, zsigeri (bizonyos belső szervek), légzőszervi, ízlelőszervi és orotaktilis információkat fogadnak és továbbítanak. Az orotaktilis információk különösen fontosak az újszülötteknél és a kisbabáknál, ahol a szopási reflexről ismert, hogy csökkenti a fájdalmat és a kényelmetlenséget.

A medulla oblongatába kemoreceptorokon, nyújtási receptorokon, a zsigeri szervekkel közvetlenül kapcsolatban álló neuronokon és néhány koponyaidegen (arc-, glosszofaringeális és vagus) keresztül érkeznek különböző üzenetek. Ezek az üzenetek számos emlősreflexet váltanak ki. Olyan válaszokat hoznak létre, amelyeket továbbíthatnak vagy nem továbbíthatnak más medulla oblongata funkcionális területekre, például a retikuláris formációba. Mindezek az érzékszervi funkciók autonóm funkciók.

A szoliter traktus magjában olyan reflexek termelődnek, mint a gag-reflex, a köhögési reflex és a baroregulációs reflexek (vazokonstrikció és vazodilatáció), valamint a bélmozgási és bélfalszekréciós mechanizmusok. Amint ezek az üzenetek megérkeznek, az NTS továbbítja őket a központi idegrendszer más részeihez, hogy válaszreakciót váltsanak ki. Például ingerléskor az NTS ízérzékelő receptorai jelet küldenek a retikuláris formációnak, amely serkenti a nyelv és az állkapocs izmok mozgását.

Area postrema

A medulla oblongata fő funkciója a area postrema területén a hányási reflex (nem az NTS által szabályozott gag reflex). A hányás vagy emezis két külön medulla oblongata-zóna eredménye: a kemoreceptoros triggerzóna (CTZ) és az integratív hányásközpont.

A CTZ-be a vérből és az agy-gerincvelői folyadékból érkeznek üzenetek, ha bizonyos mennyiségű toxin van jelen. Ezeket az üzeneteket továbbítják az integratív hányásközpontba. Az integratív hányásközpont felelős egy olyan reflexért, amely a vegetatív, viszcerális és szomatikus motoros pályák kombinációja. A szomatikus motoros pályák közé tartozik a légző- és hasizom-összehúzódás, míg a zsigeri pályák azt változtatják, hogy bélrendszerünk mennyire mozog (perisztaltika). Az autonóm pályák fokozzák a nyálelválasztást és az izzadást. Ezen ingerek kombinációja két hányási reflexfázist hoz létre – a prodromális fázist és a kilökődési fázist. Az első elernyeszti a gyomor izmait, és lehetővé teszi, hogy a vékonybélbe jutott táplálék visszafelé mozogjon (retrográd perisztaltika). Ez váltja ki a következő fázist – a retchinget és a hányást (a gyomortartalom kilökődését).

A area postrema egyéb funkciói közé tartozik a kemoreceptor és az osmoreceptor bemenet a fő erekből és a májból. Az osmoreceptorok tájékoztatják a medulla oblongatát a szervezet folyadékegyensúlyáról. A area postrema a renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer (RAAS) fontos összetevője. Újabb kutatások azt is kimutatták, hogy a postrema területen feldolgozott kemoreceptor-információk segítenek szabályozni, hogy milyen erővel lélegezzünk be és ki (légzéshajtás), és hozzájárulnak az étvágy növekedéséhez, ha a gyomor nem eléggé feszül.

Spinalis trigeminalis mag

A medulla oblongata érzékszervi funkcióinak másik csoportja a spinalis trigeminalis magban (STN) jelentkezik. Ez a terület segít a hőmérsékletre, az érintésre és a fájdalomra – különösen az arcra – adott reakcióinkat biztosítani. Ennek oka, hogy az érzékszervi bemenet a trigeminális idegből, az arcidegből, a nervus vagusból és a glossopharyngealis idegből származik. A trigeminális neuralgiában szenvedő emberek tünetei közé tartozik az egyoldalú, szúró arcfájdalom. Ez a medulla oblongata spinalis trigeminalis magjának hiperaktivitásából eredhet.

Inferior olivari magok

Az inferior olivari komplexumban találhatók az elvi, a mediális járulékos és a dorzális járulékos olivari magok, amelyek a gerincvelő és az agy között cserélnek szenzoros és motoros információkat a tanult cselekvések lehetővé tétele érdekében. A sok proprioceptív input (tudjuk, hogy testünk különböző részei hol vannak bármikor anélkül, hogy meg kellene néznünk) az agy motoros központjával és a szemmel való kapcsolatokkal kombinálva lehetővé teszi a tanult mozdulatok gyakorlását és tökéletesítését. A medulla oblongata tehát a finommotoros készségeink és koordinációnk szempontjából is kulcsfontosságú. Neurodegeneratív betegségekben az inferior olive sérülése a korábban tökéletesített finommozgások elvesztéséhez és a koordináció hiányához vezethet.

Retikuláris formáció

A retikuláris formáció ugyan nem korlátozódik a medulla oblongatára, de végigfut rajta. A retikuláris formáció idegpályák bonyolult hálózata. Az egész struktúra a medulla, a pons, a középagy, a hipotalamusz és a talamusz egyes részeit érinti. A retikuláris képződmény feladata, hogy szabályozza tudatállapotunkat és ébredési állapotunkat, és az érzékszervi ingereket összehangolja a motoros, mentális és emlékezeti funkciókkal.

A műtéti beavatkozások előtt beadott általános érzéstelenítők közvetlen hatással vannak a retikuláris képződményre; csökkentik a tudatosságot, az izomtónust és a külső ingerekre való érzékenységet, leállítják az emlékképzést (amnézia), és számos vegetatív választ módosítanak. Az altatószerek csökkentik az olyan neurotranszmitterek hatását, mint az adenozin, a hipokretin, a glutamát, a GABA és az acetilkolin, amelyek az arousalért és a tudatszintért felelősek. Ha a medulla sérül, az egész retikuláris formáció negatívan befolyásolható. Ha más területek nem működnek hatékonyan, kevesebb vagy több üzenet fog áthaladni a medullán, ami túlzott vagy hiányzó ingereket és válaszokat okoz.

Piramidális dekussáció

Azt a pontot, ahol a medulla oblongata találkozik a gerincvelővel, piramidális dekussációnak nevezik. Itt lépnek át a medulláris piramisok (páros függőleges struktúrák) motoros rostjai az agy egyik oldaláról a gerincvelő másik oldalára. A gerincvelőbe továbbhaladó motoros rostokat ettől a ponttól kezdve kortikospinális traktusnak nevezzük. A kortikospinális traktus felelős a mozgással kapcsolatos adatátvitelért az agy motoros kéregéből a gerincvelőbe. A piramidális dekuszációnak köszönhető, hogy az agy bal féltekéjének károsodása a test jobb oldalán motoros tünetekhez vezet, és fordítva. A medulla oblongata ezen része inkább anatómiai jelölés, mint konkrét funkció. Különböző elméletek magyarázzák, hogy a gerinceseknél miért fordul elő a dekussáció. Ezek közül a legnépszerűbbek a szomatikus csavarodás és az axiális csavarodás hipotézisek.

Cuneate és Gracile magok

A medulla oblongatában található gracile mag (Goll magja) és a cuneate mag azonos funkcióval rendelkezik, de a test különböző részeit szolgálja. A gracile mag az alsó testrészben található érzékelő neuronoktól kapja a bemenetet, és ezt az információt a talamuszba küldi. Ezek proprioceptív (helyzet), kinesztetikus (mozgás) és epikritikus (finom tapintás és hőmérséklet) információkat szolgáltatnak.

A cuneatus nucleus ugyanezt a funkciót látja el, de a felsőtestből proprioceptív, kinesztetikus és epikritikus adatokat kap, mielőtt továbbküldi ezeket az adatokat a talamuszba.

Medialis lemniscus

A medialis lemniscus funkciója, amely a medulla oblongatában található, közvetlen kapcsolatban áll a cuneatus és a gracile magokkal. A medialis lemniscus, Reil-szalag vagy Reil-szalag ezeknél a magoknál kezdődik, a medulla alsó részén dekuszálódik (kereszteződik), majd felfelé haladva eléri a talamuszt. Ez a dorsalis oszlop medialis lemniscus pályájának (DCML) egyik fő szakasza, amely a test és a fej bőréből és ízületeiből származó proprioceptív, kinesztetikus és epikritikus adatokat fogadja és továbbítja.

A medialis lemniscus károsodása a tercier szifilisz (Treponema pallidum fertőzés) eseteiben figyelhető meg. Tünetei a csökkent propriocepció és a finom érintésre való alacsonyabb érzékenység. A finom tapintási pályák károsodása kétpontos diszkriminációs értékeléssel vizsgálható. Ebben a tesztben, amikor két, egymáshoz közel elhelyezett, enyhén éles pontot helyeznek a bőrre, a személyt arra kérik, hogy jelezze, hogy egy vagy két pontot érez. Ha a medialis lemniscus egészséges és nem sérült, a tesztalany tudni fogja, hogy két különálló pont érintkezik a bőrével; nem ez a helyzet, ha a medulla oblongata sérült.

Spinothalamikus traktus

A spinothalamikus traktus végül összegyűjti és továbbítja az érzékszervi információkat. A spinothalamikus traktus láncreakciós traktusok csoportja, amelyeket külön-külön elülső és oldalsó spinothalamikus traktusnak, spinoreticularis traktusnak és spinotectalis traktusnak neveznek. Ne aggódj, nem kell az összes nevet ismerned.

Az elülső és az oldalsó traktus a nyers érintés, a bőrre gyakorolt nyomás, a fájdalom és a hőmérséklet üzeneteit fogadja. A spinoreticularis traktus figyelmeztet minket ezekre a potenciálisan káros érzésekre, a spinotectalis traktus pedig a nyomás vagy fájdalom forrása felé fordítja a tekintetünket. Ezek együttesen olyan információs láncot alkotnak, amely megmentheti az életünket. A teljes spinothalamikus traktus az oka annak, hogy gyorsan elhúzzuk a kezünket, ha a forró sütőajtó szélét súroljuk, vagy lebukunk, ha valami a fejünk felé rohan.

A spinothalamikus traktus nem az agytörzsben, hanem a gerincvelőben dekussál. A medialis lemniscushoz hasonlóan a spinothalamikus traktus sem található teljesen a medulla oblongatában, de a medulla oblongata része a spinothalamikus traktusnak, és döntő fontosságú annak működéséhez.

Ez a helyzet a medulla oblongata minden funkciójával – nem egyetlen működő egység, hanem az érzékszervi és motoros adatok központi gyűjtőhelye, amelyeknek a központi idegrendszerből a perifériás idegrendszerbe és fordítva kell eljutniuk.

Bibliográfia