Medula Espinhal: Anatomia

Desenvolvimento

Resumo da neurulação

A neurulação é o processo pelo qual a ectoderme, no embrião trilaminar, se desenvolve no tubo neural. Este processo ocorre à medida que as células destinadas a tornarem-se a medula espinhal progridem pelas seguintes estruturas:

• Placa neural: espessamento da ectoderme ao longo da linha média
• Sulco neural: forma-se uma depressão no centro da placa neural
• Dobras neurais:
  • Consistem em células que formam as paredes laterais em volta do sulco neural
  • Algumas dessas células diferenciam-se em células da crista neural, que formam várias estruturas nervosas periféricas diferentes, incluindo:
    • Gânglios da raiz dorsal
    • Gânglios da raiz simpática
    • Medula adrenal (parte do sistema nervoso simpático)
    • Plexos nervosos entéricos
• Tubo neural:
  • As bordas laterais do sulco neural encontram-se na linha média, formando um tubo.
  • Este tubo é puxado abaixo da camada externa da ectoderme.
  • As células da crista neural separam-se e localizam-se entre o tubo neural e a ectoderme.
  • Porção craniana do tubo neural: aumenta para se tornar o cérebro
  • Porção caudal do tubo neural: permanece tubular, torna-se a medula espinhal
  • O desenvolvimento requer folato; défice de folato → defeitos do tubo neural

Diferenciação da medula espinhal

O tubo neural diferencia-se em 3 camadas.

• Camadas:
  • Zona ependimária:
    • Formada por células neuroepiteliais
    • A função final será revestir o canal espinhal e produzir o LCR
  • Zona do manto:
    • Formada por células neuroblásticas
    • A função final será diferenciar-se na massa cinzenta
  • Camada marginal:
    • Composta por neurónios
    • A função final será diferenciar-se na substância branca
• As células movem-se para o exterior à medida que amadurecem: Zona ependimária → zona do manto → zona marginal
• Diferenciação da zona do manto: algumas áreas começam a espessar → acabam por se tornar os “cornos” da medula espinhal:
  • Placa basal:
    • Forma-se no lado anterior/ventral da medula espinhal
    • A sua função final será diferenciar-se nos neurónios motores dos cornos anterior e lateral
  • Placa Alar:
    • Forma-se no lado posterior/dorsal da medula espinhal
    • A sua função final será diferenciar-se nos neurónios sensitivos do corno posterior

Anatomia Geral

Estrutura geral

• Cilindro de tecido nervoso
• Localizado dentro do canal vertebral
• Estende-se do buraco magno, no osso occipital, até o nível da vértebra L1
• Tamanho (adultos):
  • Comprimento: 42–45 cm
  • Largura: aproximadamente 1,8 cm
• Dividida em 4 regiões:
  • Cervical
  • Torácica
  • Lombar
  • Sacral
• Dividida em 31 segmentos:
  • A medula dá origem a 31 pares de nervos espinhais que se exteriorizam através dos buracos intervertebrais.
  • Um único segmento corresponde à área que fornece um par de nervos espinhais.
• Cone medular:
  • Extremidade afilada da medula espinhal
  • Filum terminale: fio fino de tecido conjuntivo que corre no centro da cauda equina (extensão da pia-máter)
• Cauda equina:
  • Feixe de raízes nervosas que se estende até a extremidade do cone medular
  • Inerva os órgãos pélvicos e membros inferiores
  • Nomeado pela sua semelhança com a cauda de um cavalo
• Sulcos: a medula espinhal tem 2 sulcos longitudinais que percorrem todo o seu comprimento:
  • Fissura mediana ventral
  • Sulco mediano dorsal
• Alargamentos: a medula espinhal é alargada em 2 regiões:
  • Alargamento cervical: estende-se de C4 a T1
  • Alargamento lombossacral: estende-se de T11 a S1
• Nervos espinhais:
  • Cada nervo consiste em:
    • Par (esquerdo e direito) de raízes nervosas espinhais ventrais/motoras
    • Par (esquerdo e direito) de raízes nervosas espinais dorsais/sensitivas
  • As raízes ventrais e dorsais combinam-se lateralmente para formar um nervo espinhal.
  • O nervo espinhal passa pelo buraco intervertebral ao exteriorizar-se da coluna vertebral.

Anatomia transversal

Quando vista em corte transversal, a medula espinhal é dividida em substância cinzenta e substância branca.

Substância cinzenta:

• Área em forma de H ou borboleta no centro do cordão
• Consiste nos corpos celulares neuronais
• Local de conexões sinápticas entre neurónios
• Cornos dorsais (posteriores):
  • Dão origem às raízes dorsais na superfície dorsolateral da medula
  • Compostos por neurónios sensitivos
• Cornos ventrais (anteriores):
  • Dá origem às raízes ventrais na superfície ventrolateral da medula
  • Compostos por neurónios motores:
    • Os neurónios que inervam os músculos proximais são mediais
    • Os neurónios que inervam os músculos distais são laterais
• Cornos laterais (anterolaterais):
  • Também denominados de colunas intermediolaterais
  • Encontrados apenas nas regiões torácica e lombar
  • Contém neurónios do sistema nervoso simpático
  • Enviam axónios através das raízes ventrais
• Comissura cinzenta:
  • Área central onde as metades direita e esquerda se cruzam
  • Contém o canal central (colapsado, na maioria das áreas, no adulto)

Substância branca:

• Área em redor da massa cinzenta
• Consiste em axónios neuronais mielinizados
• Composta por feixes de axónios denominados tratos
• Organizada em:
  • Colunas (funículos):
    • Coluna dorsal (posterior)
    • Coluna lateral
    • Coluna ventral (anterior)
  • As colunas são subdivididas em fascículos ou tratos.

Meninges espinhais

As meninges são as membranas fibrosas que envolvem a medula espinhal (e o cérebro). As 3 camadas e 2 espaços definidos entre/em redor das camadas são (de fora para dentro):

• Dura-máter:
  • Membrana mais externa da medula espinhal
  • Forma uma longa bainha tubular em redor da medula espinhal, dentro do canal vertebral, denominada bainha dural
  • Composta principalmente, por tecido fibroso resistente, com algumas fibras elásticas
  • Espaço peridural:
    • O espaço fora da dura-máter, entre a dura-máter e o periósteo do osso vertebral
    • Ocupado por pequenos vasos, tecido adiposo e tecido conjuntivo frouxo
• Aracnoide-máter:
  • Membrana delicada e avascular
  • Composta por epitélio escamoso simples
  • Adere à dura-máter
  • Espaço subaracnoide:
    • Espaço entre a aracnoide e a pia-máter
    • Contém: LCR e uma rede de tecido colagenoso e elástico (conectando a pia-máter e a aracnóide)
• Pia-máter:
  • Membrana mais interna, em contacto direto com a medula espinhal
  • Fina e transparente
  • Segue de perto todas os constituintes superficiais da medula espinhal
  • Cobre diretamente as raízes dos nervos espinhais e os vasos sanguíneos espinhais
  • Inferiormente ao cone medular, a pia-máter continua como filum terminale.

Segmentos da Medula Espinhal

Descrição Geral

• A medula espinhal é dividida em 31 segmentos, cada um correspondendo a um par de nervos espinhais.
• A medula espinhal é mais curta que a coluna vertebral óssea; portanto, nem todos os segmentos da medula espinhal coincidem com seu nível vertebral de nome semelhante.

Segmentos do cordão cervical

• 8 segmentos: C1–C8
• Os segmentos da medula cervical C1-C7 dão origem a raízes nervosas que se exteriorizam acima das suas vértebras correspondentes.
• A raiz nervosa C8 emerge entre C7 e T1.
• Os segmentos do cordão C1-C8 situam-se na região C1-C7 da coluna vertebral.
• Os segmentos e nervos espinhais cervicais inervam:
  • Diafragma (C3–C5)
  • Estruturas sensitivas e motoras do membro superior

Segmentos do cordão torácico

• 12 segmentos: T1–T12
• Os segmentos do cordão torácico dão origem às raízes nervosas que se exteriorizam abaixo das suas vértebras correspondentes.
• Os segmentos do cordão T1-T12 situam-se na região T1-T8 da coluna vertebral.
• Os segmentos e nervos espinais torácicos inervam:
  • Nervos intercostais
  • Músculos da parede torácica e abdominal e dermátomos
  • Inervação simpática das vísceras torácicas, abdominais e pélvicas

Segmentos da medula lombar, sacral e coccígea

• 5 segmentos lombares:
  • Denominados L1–L5
  • Situam-se na região T9-T11 da coluna vertebral
• 5 segmentos sacrais:
  • Denominados S1–S5
  • Situam-se na região T12-L1 da coluna vertebral
• 1 segmento coccígeo:
  • Denominado C0
  • Situa-se na região L1 da coluna vertebral
  • Origina-se do cone medular
• Inerva as estruturas sensitivas e motoras dos membros inferiores

Tratos Espinhais

Funções

Em geral, as principais funções da medula espinhal incluem:

• Condução de sinais nervosos:
  • Informação aferente/sensitiva da periferia → cérebro
  • Informação eferente/motora/visceral do cérebro → periferia
• Modula os reflexos

Visão geral dos tratos espinhais

• Tratos ascendentes:
  • Conduzem informação sensitiva da medula espinhal ao cérebro
  • O percurso consiste em 3 tipos de neurónios:
    • Neurónios de 1ª ordem: detetam o estímulo e transmitem-no para a medula espinhal
    • Neurónios de 2ª ordem: conduzem o sinal pela medula espinhal até o tronco encefálico
    • Neurónios de 3ª ordem: conduzem o sinal até à região sensitiva do córtex cerebral
• Tratos descendentes:
  • Conduzem impulsos motores e viscerais pela medula
  • O caminho consiste em 2 tipos de neurónios:
    • Neurónios motores superiores (UMNs, pela sigla em inglês): originam-se no cérebro, e efetuam sinapse com neurónios motores inferiores
    • Neurónios motores inferiores (LMNs, pela sigla em inglês): transportam o sinal para o músculo ou órgão-alvo
• Decussação: refere-se ao cruzamento da linha média, por parte dos neurónios (da direita para a esquerda ou vice-versa), dentro da medula espinhal ou do tronco cerebral
• Convenções de nomenclatura:
  • Os tratos são denominados combinando 2 locais: origem (1º) → término (2º)
  • Por exemplo, o trato corticoespinhal origina-se no córtex e desce pela medula espinhal.
• Fibras autónomas:
  • Localizadas na face lateral da medula espinhal
  • Não existem em áreas bem definidas
  • Realizam sinapse com corpos celulares nas colunas intermediolaterais da substância cinzenta
  • Fibras simpáticas: exterioriam-se de T1-L2
  • Fibras parassimpáticas: exterioriam-se de S2-S4

Principais tratos espinhais ascendentes

Colunas dorsais:

• Tratos sensoriais ascendentes na porção posterior da medula
• Não decussação
• As fibras terminam no bolbo ipsilateral → tálamo → córtex somatossensorial
• Decussam dentro da medula
• Divididas em:
  • Fascículo grácil (membros inferiores)
  • Fascículo cuneiforme (membros superiores)
• Transmitem sensações de:
  • Proprioceção (consciente)
  • Vibração
  • Toque fino
  • Dor visceral

Tratos espinotalâmicos:

• Tratos sensoriais ascendentes na porção anterolateral da medula
• Decussam ao entrar na medula espinhal
• As fibras terminam no tálamo contralateral.
• Transmitem sensações de:
  • Dor
  • Temperatura
  • Tato epicrítico
  • Pressão
  • Prurido e cócegas

Tratos espinocerebelares:

• Tratos sensoriais ascendentes na porção lateral da medula
• Têm componentes dorsais e ventrais
• Decussação:
  • Fibras dorsais: sem decussação
  • Fibras ventrais: decussam ao entrar na medula espinhal; decussam, novamente, no tronco cerebral
• Todas as fibras terminam no cerebelo ipsilateral.
• Transmitem: proprioceção (inconsciente)

Tratos espinhais descendentes

Tratos corticoespinhais (TSC, pela sigla em inglês):

• Tratos motores descendentes na porção anteromedial da medula espinhal
• Anteriormente denominados “tratos piramidais”
• Possuem componentes laterais e ventrais/anteriores
• Decussação:
  • TSC lateral (90%): decussa no bolbo
  • TSC ventral/anterior (10%): decussa imediatamente antes de sair da medula espinhal
• Controlam os movimentos dos membros (CST lateral) e axiais (CST anterior) do lado contralateral

Tratos extrapiramidais:

• Trato reticuloespinhal, que está envolvido em:
  • Controlar os músculos dos membros, relacionados com a postura e o equilíbrio
  • Sinalização da dor
• Trato vestíbulo-espinhal: recebe impulsos para manter o equilíbrio e a postura (os impulsos são baseados nas aferências recebidas do ouvido interno)
• Trato tectospinal: envolvido nos movimentos reflexos da cabeça

Dermátomos

• Dermátomo: região sensitiva da pele inervada por um único nervo espinhal
  • Nomeado segundo o nervo espinhal que o inerva (e.g. o dermátomo C4)
  • Sobreposição considerável entre dermátomos adjacentes → lesões de uma única raiz nervosa causam uma diminuição, mas não uma perda completa de sensibilidade num determinado dermátomo
• Dermátomos cervicais:
  • Cabeça (C2–C3)
  • Pescoço (C3–C4)
  • Extremidades superiores (C5-C8)
• Dermátomos torácicos:
  • Zona interna dos braços (T1)
  • Parede torácica (T1-T7)
  • Abdómen (T8-T12)
  • Costas (T1-T12)
  • T4: mamilo
  • T7: apêndice xifoide
  • T10: umbigo
• Dermátomos lombares:
  • Membros inferiores anteriores e mediais
  • L1: quadris
  • L4: joelhos
• Dermátomos sacrais:
  • Genitália e região anal
  • Extremidades inferiores posteriores e laterais

Vasculatura

Suprimento de sangue arterial

A medula espinhal é suprida por 3 artérias longitudinais, incluindo 1 artéria espinhal anterior e 2 posteriores.

• As artérias espinhais surgem das artérias vertebrais e viajam inferiormente.
• Artéria espinhal anterior:
  • Fornece os ⅔ anteriores da medula espinhal
  • Localizada imediatamente anterior à fissura mediana ventral
  • As artérias sulcais ramificam-se da artéria espinhal anterior → entram na medula espinhal através da fissura
• Artérias espinhais posteriores:
  • Os vasos em pares (direito e esquerdo) localizam-se por volta das 11:00 e 1:00 quando se visualiza a medula espinhal em corte transversal com o aspeto posterior no topo.
  • Cada um fornece ½ do ⅓ posterior do cordão.
• Artérias medulares e radiculares segmentares:
  • Originam-se das artérias aorta, cervical, cervical profunda, vertebral, intercostal e lombar
  • Estendem-se ao longo das raízes nervosas
  • Unem-se às artérias espinhais anterior e posterior, fornecendo suprimento sanguíneo colateral (especialmente para as regiões inferiores da medula)
  • Grande artéria radicular ventral (artéria de Adamkiewicz):
    • Artéria radicular mais comum/consistente
    • Se presente, entra na medula espinhal em T5-L1 (geralmente T9-T12)
    • Irriga a artéria espinhal anterior

Drenagem venosa

A medula espinhal é drenada através das veias espinhais:

• 3 veias espinhais anteriores e 3 posteriores
• Corre longitudinalmente, ao longo da medula espinhal
• Têm várias comunicações entre si
• Distribuição semelhante às artérias espinhais
• Juntam-se aos plexos venosos vertebrais internos (epidural) no espaço epidural

Relevância Clínica

Síndromes da medula espinhal

• Síndrome medular central: síndrome neurológica causada por uma lesão no centro da medula espinhal, afetando os tratos espinotalâmicos (sensitivos) e o aspeto medial dos TSCs (motores).
• Síndrome medular anterior: síndrome medular incompleto, resultante de lesão nos ⅔ anteriores (ventrais) da medula espinhal e poupando as colunas dorsais. As manifestações clínicas são a perda da função motora e sensitiva abaixo do nível da lesão.
• Síndrome medular posterior: síndrome medular espinhal incompleta afetando as colunas dorsais, os TCSs (motores) e os tratos autonómicos descendentes para a bexiga. Os sintomas clínicos incluem ataxia da marcha, parestesias com perda da sensação da posição e vibração e incontinência urinária.
• Síndrome de Brown-Séquard: lesão neurológica rara, que resulta em hemissecção da medula espinhal, levando à perda ipsilateral da função motora e das sensações da coluna dorsal, e perda contralateral das sensações espinotalâmicas, 1-2 níveis abaixo do nível da lesão medular.

Condições degenerativas

• Esclerose lateral amiotrófica (ELA): também conhecida como doença de Lou Gehrig, é uma doença neurodegenerativa esporádica ou hereditária de UMNs e LMNs. A esclerose lateral amiotrófica é a doença progressiva do neurónio motor mais comum nos Estados Unidos. O diagnóstico é clinico e o tratamento é de suporte, progredindo para cuidados de fim de vida.
• Esclerose múltipla: doença autoimune inflamatória crónica que leva à desmielinização do sistema nervoso central (SNC). A esclerose múltipla é a condição desmielinizante mais comum, sendo as mulheres jovens mais afetadas. A apresentação clínica varia amplamente dependendo do local das lesões, mas geralmente envolve sintomas neurológicos que afetam a visão, as funções motoras, a sensação e a função autonómica. O diagnóstico é realizado através de RMN de todo o SNC (cérebro e coluna vertebral), bem como exame do LCR.

Defeitos do tubo neural

• Defeitos do tubo neural (DTNs) : causados pela falha do tubo neural em fechar adequadamente durante o desenvolvimento embriológico, potencialmente resultando em protrusão do tecido neural. Estes defeitos podem envolver a medula espinhal e/ou o crânio e podem ser abertos (envolvendo as meninges e/ou tecido neural) ou fechados (envolvendo a coluna vertebral óssea). É comum o diagnóstico pré-natal por ultrassonografia e medição dos níveis de α-fetoproteína materna. O tratamento de um DTN aberto é sobretudo cirúrgico.
• Tipos específicos de DTNs relacionados com a medula espinhal:
  • Meningocelo: apenas se projetam as meninges
  • Meningomielocelo: tanto as meninges como a medula espinhal se projetam (DTN mais comum)

Procedimentos

• Punção espinhal lombar: colheita de LCR da cisterna lombar, abaixo do nível da medula espinhal. A punção espinhal lombar é uma importante ferramenta diagnóstica para avaliar uma variedade de distúrbios do sistema nervoso central (SNC). Muitas doenças do SNC podem alterar as células do LCR ou a concentração dos seus constituintes químicos, auxiliando no diagnóstico.
• Anestesia epidural e raquidiana: A injeção de fármacos opioides no espaço epidural ou subaracnoideu pode fornecer anestesia eficaz no parto e procedimentos cirúrgicos no abdómen inferior (e.g., cesariana). A anestesia peridural envolve a colocação de um cateter no espaço peridural, permitindo a infusão contínua de fámacos. A raquianestesia é uma injeção única de opioide no espaço subaracnoideu; os efeitos são muito mais curtos, embora a anestesia seja superior à obtida através de um cateter peridural.