Definition

Medulla Oblongata är en del av det autonoma centrala nervsystemet som direkt förbinder hjärnstammen med ryggmärgen. Medulla är latin och betyder mitt; oblongata hänvisar till denna del av hjärnans långsträckta form. Medulla oblongata ligger vid basen av hjärnstammen och är viktig för ett brett spektrum av somatiska och autonoma motoriska och sensoriska funktioner. Praktiskt taget alla nervsignaler passerar genom medulla oblongata.

Medulla Oblongata Placering

Medulla oblongata är belägen längst ner i hjärnstammen, strax under pons, och övergår i ryggmärgen vid foramen magnum i skallbasen. Den innehåller både grå och vit substans. Den vita substansen är vit på grund av myelinskedena på de många nervaxonerna som snabbt för meddelanden från kroppen till hjärnan och vice versa. Grå substans förbinder medulla oblongata med fyra av kranialnerverna. Dessa är:

• Nervus glossopharyngeus (CN IX)
• Nervus vagus (CN X)
• Nervus accessoricus (CN XI)
• Nervus hypoglossus (CN XII)

Medulla Oblongata Funktion

Medulla oblongatas funktioner är viktiga för nästan alla nervcellsbanor. Dessa funktioner är antingen specifika för vissa områden i medulla eller har medulla oblongata som en del av en funktionell nervbana eller nervbanan. Ett exempel på en sådan bana är medullans roll i den retikulära formationen som kontrollerar vitala funktioner som andning och hjärtfrekvens. Medulla oblongata spelar också en viktig roll i vår sömn-vågencykel eller cirkadiska rytm.

I den här artikeln kommer vi att titta på funktionen hos medulla oblongata (ofta förkortat medulla) enligt specifika banor eller vävnadstyper. Dessa är de kardiovaskulära och respiratoriska centra, den solitära banans kärna (nucleus tractus solitarii på latin, eller NTS), area postrema, den spinala trigeminuskärnan, de nedre olivarkärnorna, den retikulära formationen, den pyramidala (motoriska) dekauseringen, den kilade kärnan, den gracila kärnan, den mediala lemniscus och den spinothalamiska banan. Du behöver inte lära dig dessa mycket specifika områden utantill, men du kommer att se hur olika områden i märgen deltar i komplexa banor. Dessa beskrivs närmare nedan.

Kardiovaskulärt centrum

Den funktion som medulla oblongata har i det kardiovaskulära centrumet är att reglera hjärtminutvolymen. Hjärtminutvolymen är den mängd blod som lämnar hjärtats vänstra kammare per sammandragning (slagvolym) multiplicerat med hjärtfrekvensen i slag per minut. Reglering av hjärtminutvolymen möjliggörs genom information från baroreceptorer och pH-receptorer i de stora artärerna.

Chemorekceptorer berättar om kroppens syrahalt – blodet blir surare när koldioxidhalten ökar. De berättar också för hjärnan om effekterna av hormoner och neurotransmittorer, oftast i form av adrenalin och noradrenalin. Baroreceptorer skickar information om hur mycket de stora artärerna sträcker sig och mäter trycket. Om någon förlorar mycket blod, till exempel, utövas mindre tryck på blodkärlens väggar och kroppen reagerar genom att dra ihop de perifera blodkärlen och öka hjärtfrekvensen så att mer blod når de vitala organen.

Medulla oblongata reagerar på dessa signaler genom att justera både hjärtfrekvensen och slagvolymen, vilket ändrar hjärtminutvolymen. Denna medulla oblongata-funktion är en del av det autonoma eller ofrivilliga nervsystemet och har tre separata åtgärder. Den första är hjärtacceleratorcentret som ökar hjärtfrekvensen och slagvolymen (om det finns tillräckligt med blod) som en reaktion på signalerna från det sympatiska nervsystemet (kamp eller flykt). Det andra är det kardiohämmande centret som sänker hjärtfrekvensen och slagvolymen under parasympatiska (vila och matsmältning) påverkan. Det tredje systemet är det vasomotoriska centret som reglerar konstriktionen eller dilatationen av den glatta muskulaturen i artärerna och på så sätt påverkar blodtrycket och blodflödet.

Respirationscentrum

Medulla oblongata fungerar som ett cykliskt andningscentrum för reglering av andningen. Detta sker genom inspiratoriska neuroner som finns inne i märgen och som skickar motoriska impulser till diafragman och de yttre interkostala (revbensmusklerna). Två kranialnerver – vagusnerven och glossopharyngealnerven – skickar data till de inspiratoriska neuronerna som har samlats in från kemoreceptorer. När de stimuleras aktiveras de inspiratoriska neuronerna och får diafragman och de yttre revbensmusklerna att kontrahera. Trycket i bröstkorgen blir lägre än trycket utanför kroppen och luft dras in i lungorna. Detta är inspiration.

Expiratoriska neuroner – som också finns i medulla oblongata – sänder budskap till musklerna i buken och de inre interkostala musklerna. För att skapa en jämn andningsrörelse ökar och minskar de inspiratoriska och expiratoriska neuronerna långsamt sin eldningsfrekvens för att skapa smidiga andningsrörelser. När hjärnan degenererar några minuter före döden är detta inte längre möjligt och resultatet blir gasning.

Gasning i livets slutskede eller agonal andning är en ofrivillig överlevnadsreflex i medulla oblongata som börjar i brist på syre. Vissa läkare anser att detta kan vara en obekväm upplevelse, andra menar att hjärnan inte längre kan bearbeta tankar om obehag i denna fas. Du kan titta på argumenten i styckena Agonal Respiration and Suffering i den kostnadsfria fulltext-PDF:n här.

Nucleus of the Solitary Tract

Nucleus of the solitary tract (NTS) eller solitary nucleus (SN) hänvisar till en grupp medulla oblongata-sensoriska celler som är en del av det autonoma nervsystemet. Här tas kardiovaskulär, visceral (vissa inre organ), respiratorisk, gustatorisk och orotaktil information emot och vidarebefordras. Orotaktil information är särskilt viktig hos nyfödda och små barn, där sugreflexen är känd för att minska smärta och obehag.

Förmilda meddelanden anländer till medulla oblongata via kemoreceptorer, sträckreceptorer, neuroner som är direkt kopplade till visceralorganen och vissa av kranialnerverna (ansiktsnerven, den glossofaryngeala nerverna och vagusnerven). Dessa meddelanden utlöser en rad olika däggdjursreflexer. De ger upphov till reaktioner som kan eller inte kan vidarebefordras till andra funktionella områden i medulla oblongata, t.ex. den retikulära formationen. Alla dessa sensoriska funktioner är autonoma.

Det är i den solitära traktens kärna som reflexer som munkavelsreflexen, hostreflexen och baroreguleringsreflexer (vasokonstriktion och vasodilatation) samt mekanismer för tarmmotilitet och sekretion av tarmväggen produceras. När dessa meddelanden kommer fram vidarebefordrar NTS dem till andra delar av det centrala nervsystemet för att åstadkomma en reaktion. När smakreceptorer i NTS till exempel stimuleras skickar de en signal till den retikulära formationen som stimulerar tungans och käkens muskelrörelser.

Area Postrema

Den viktigaste funktionen för medulla oblongata i area postrema är kräkreflexen (inte kräkreflexen som regleras av NTS). Kräkning eller emesis är resultatet av två separata medulla oblongata-zoner: den kemoreceptorutlösande zonen (CTZ) och det integrativa kräkcentrumet.

Meddelanden anländer till CTZ från blodet och cerebrospinalvätskan när vissa nivåer av gifter är närvarande. Dessa meddelanden vidarebefordras till det integrativa kräkcentrumet. Det integrativa kräkcentrumet ansvarar för en reflex som är en kombination av autonoma, viscerala och somatiska motoriska vägar. De somatiska motoriska vägarna omfattar sammandragning av andnings- och bukmusklerna, medan de viscerala vägarna ändrar hur mycket våra tarmar rör sig (peristaltik). Autonoma vägar ökar salivation och svettning. Kombinationen av dessa stimuli ger upphov till två kräkreflexstadier – prodromalfasen och utstötningsfasen. I den första av dessa slappnar magens muskler av och låter mat som har färdats in i tunntarmen röra sig bakåt (retrograd peristaltik). Detta utlöser nästa fas – retching och kräkningar (utstötning av maginnehållet).

Allmänna funktioner i area postrema omfattar kemoreceptor- och osmoreceptorinflöde från de större blodkärlen och levern. Osmoreceptorer informerar medulla oblongata om vätskebalansen i kroppen. Area postrema är en viktig komponent i renin-angiotensin-aldosteronsystemet (RAAS). Nyare forskning visar också att kemoreceptorinformation som bearbetas i area postrema hjälper till att reglera hur kraftfullt vi andas in och ut (andningsdrift) och bidrar till ökad aptit när magen inte är tillräckligt utspänd.

Spinal Trigeminal Nucleus

En annan grupp av sensoriska medulla oblongata-funktioner förekommer i den spinala trigeminala kärnan (STN). Detta område bidrar till att ge våra reaktioner på temperatur, beröring och smärta – särskilt i ansiktet. Detta beror på att den sensoriska inmatningen kommer från trigeminusnerven, ansiktsnerven, vagusnerven och glossopharyngealnerven. Personer med trigeminusneuralgi har symtom som inkluderar en ensidig stickande smärta i ansiktet. Detta kan vara ett resultat av hyperaktivitet i den spinala trigeminuskärnan i medulla oblongata.

Inferior Olivary Nuclei

Det inferiora olivariekomplexet inrymmer principiella, mediala accessoriska och dorsala accessoriska oliver som byter sensorisk och motorisk information mellan ryggmärgen och hjärnan för att möjliggöra inlärda handlingar. Mycket proprioceptiv input (att veta var olika delar av vår kropp befinner sig när som helst utan att behöva titta) i kombination med kopplingar till hjärnans motoriska centrum och ögat gör att vi kan öva och finslipa inlärda rörelser. Medulla oblongata är därför också avgörande för vår finmotorik och koordination. Vid neurodegenerativa sjukdomar kan en skadad inferior olive leda till förlust av tidigare fulländade finrörelser och bristande koordination.

Retikulära formationen

Och även om den inte är begränsad till medulla oblongata går den retikulära formationen rakt igenom den. Den retikulära formationen är ett komplicerat nätverk av nervbanor. Hela strukturen omfattar delar av märgen, pons, mellanhjärnan, hypotalamus och thalamus. Den retikulära formationens funktion är att reglera våra medvetande- och upphetsningstillstånd och att matcha sensoriska stimuli med motoriska, mentala och minnesfunktioner.

Generalanestetika som administreras före kirurgiska ingrepp har en direkt effekt på den retikulära formationen; de sänker medvetandet, muskeltonus och känslighet för yttre stimuli, stoppar minnesbildningen (minnesförlust) och förändrar många autonoma reaktioner. Bedövningsmedel minskar effekterna av neurotransmittorer som adenosin, hypokretin, glutamat, GABA och acetylkolin som är ansvariga för upphetsning och medvetandenivåer. Om märgen skadas kan hela den retikulära formationen påverkas negativt. Om andra områden inte fungerar effektivt kommer färre eller fler meddelanden att passera genom märgen, vilket orsakar överskott eller brist på stimuli och reaktioner.

Pyramidal decussation

Punkten där medulla oblongata möter ryggmärgen är känd som pyramidal decussation. Det är här som motoriska fibrer från de medullära pyramiderna (parvisa vertikala strukturer) korsar över från den ena sidan av hjärnan till den motsatta sidan av ryggmärgen. Motoriska fibrer som sedan fortsätter in i ryggmärgen kallas från och med denna punkt för kortikospinalbanan. Kortikospinalbanan ansvarar för den rörelserelaterade dataöverföringen från hjärnans motoriska cortex till ryggmärgen. Det är på grund av den pyramidala decussationen som skador på den vänstra hjärnhalvan leder till motoriska symtom på den högra sidan av kroppen och vice versa. Snarare än en specifik funktion är denna del av medulla oblongata mer en anatomisk markör. Olika teorier förklarar varför decussation förekommer hos ryggradsdjur. De mest populära av dessa är hypoteserna om somatisk vridning och axial vridning.

Cuneate och Gracile Nuclei

Gracile nucleus (av Goll) och cuneate nucleus, som båda finns i medulla oblongata, har samma funktioner men betjänar olika delar av kroppen. Gracile nucleus tar emot input från sensoriska neuroner som finns i underkroppen och skickar denna information till thalamus. De ger proprioceptiv (position), kinestetisk (rörelse) och epikritisk (fin beröring och temperatur) information.

Den kilade kärnan har samma funktion men tar emot proprioceptiv, kinestetisk och epikritisk information från överkroppen innan den skickar denna information vidare till thalamus.

Medial lemniscus

Funktionen hos medial lemniscus, som ligger i medulla oblongata, är direkt relaterad till de cuneate och gracile kärnorna. Den mediala lemniscus, Reils band eller Reils band börjar vid dessa kärnor, decusserar (korsar över) vid den nedre delen av medulla och rör sig sedan uppåt för att nå thalamus. Detta är en viktig del av dorsalkolonnens mediala lemniscusbanan (DCML) som tar emot och vidarebefordrar information om proprioceptiva, kinestetiska och epikritiska data från huden och lederna i kroppen och huvudet.

Skador på medial lemniscus kan ses vid tertiär syfilis (Treponema pallidum infektion). Symtomen är nedsatt proprioception och lägre känslighet för fin beröring. Skador på finkänsliga vägar kan testas med hjälp av en tvåpunktsdiskrimineringsutvärdering. Vid detta test, där två lätt vassa punkter placerade nära varandra appliceras på huden, ombeds en person att rapportera om han eller hon känner en eller två punkter. När det mediala lemniscus är friskt och oskadat kommer testpersonen att veta att två separata punkter är i kontakt med hans eller hennes hud, vilket inte är fallet när medulla oblongata är skadad.

Spinothalamiska banan

Slutligen samlar den spinothalamiska banan in och vidarebefordrar sensorisk information. Den spinothalamiska trakten är en grupp av kedjereaktionstrakter som var för sig kallas främre och laterala spinothalamiska trakten, spinoretikulära trakten och spinotektala trakten. Oroa dig inte, du behöver inte känna till alla namnen.

De främre och laterala trakterna tar emot grov beröring, tryck på huden, smärta och temperaturmeddelanden. Den spinoretikulära trakten varnar oss för dessa potentiellt skadliga förnimmelser, och den spinotektala trakten vänder våra ögon mot källan till trycket eller smärtan. Tillsammans ger de en informationskedja som kan rädda våra liv. Den kompletta spinothalamiska banan är anledningen till att vi snabbt drar bort handen när vi stryker den mot kanten på en varm ugnsdörr, eller duckar när något kommer rusande mot vårt huvud.

Den spinothalamiska banan dekuberar inte vid hjärnstammen utan vid ryggmärgen. Precis som med det mediala lemniscus är den spinothalamiska banan inte helt innesluten i medulla oblongata, men medulla oblongata är en del av den spinothalamiska banan och avgörande för att den ska fungera.

Detta är fallet med alla funktioner i medulla oblongata – den är inte en enskild fungerande enhet, utan en central uppsamlingsplats för sensoriska och motoriska data som måste passera från det centrala nervsystemet till det perifera nervsystemet och vice versa.

Bibliografi