Advanced Anatomy 2nd. Ed.

The Dorsal Cavity

Tässä oppikirjan osassa käsitellään keskushermostoa keskittyen alemman aivorungon ja selkäytimen rakenteeseen ja toimintaan. Siinä tehdään yhteenveto nikamien ainutlaatuisista ominaisuuksista, tärkeimmistä tukilihaksista ja nivelsiteistä, jotka takaavat selkärangan vakauden ja lujuuden.

Esittely

Selkäontelo on selän kokonaisuus; se koostuu aivorungosta ja koko selkäytimestä. Siihen kuuluvat myös kaikki hermopleksit ja yksittäiset hermot, jotka lähtevät selkäytimestä selkärangan kautta. Lisäksi selkäonteloon kuuluvat kaikki lihakset ja nivelsiteet, jotka tekevät selästä liikkuvan ja vahvan. Selkäontelon toiminta synnyttää hermoston tunto- ja havaintokyvyn. Hermot saavat alkunsa selkäytimestä ja kulkevat sitten pitkiä matkoja hermottaakseen kehon eri alueita. Keskushermosto, joka koostuu aivoista ja selkäytimestä, ohjaa kaikkia kehon toimintoja; elinten ohjauksesta liikkeisiin. Tärkeintä on, että keskushermosto toimii väylänä, joka välittää aivoissa tapahtuvat ärsykkeet kehossa tapahtuviin toimiin ja reaktioihin. Jatkaaksemme keskushermoston ja selkäytimen ilmiöiden tutkimista meidän on ensin keskusteltava rakenteesta, joka ympäröi ja suojaa aivorunkoa ja selkäydintä: selkärangasta.

Nikamat-selkäydinkäyrät

Nikamakaaren muodostavat luut ovat monimutkaisia, mutta ne palvelevat suurta tarkoitusta suojellakseen selkäydintä ja sen vastaavia juuria, jotka muodostavat keskushermoston. Nikamat koostuvat neljästä eri alueesta; kaulanikamat, jotka ovat kooltaan pienempiä ja tukevat päätä; rintanikamat, jotka ovat kooltaan suurempia ja toimivat kylkiluiden kiinnityskohtina; lannenikamat, jotka ovat hyvin suuria ja tukevat suurinta osaa ylävartalosta. Ristiluun nikamat ovat viimeiset selkärangan luut, jotka ovat täysin sulautuneet yhteen. Tutustutaanpa hieman syvällisemmin näiden ainutlaatuisten luiden ominaisuuksiin.

selkärangan nikamat

Kaularangan nikamat:

Nämä selkärangan nikamat ovat kooltaan pienikokoisia, ja ne tukevat koko päätä, kaularangan nikamia on yhteensä seitsemän. Niissä on erittäin suuri nikama-aukko, ja niiden poikkihaarakkeissa on poikkihaarakkeita, jotka tarjoavat tilaa aivojen suonille ja valtimoille. Kallo tasapainoilee melko epävakaasti atlaksen (C1) varassa ja kääntyy takaraivoluun alemman osan niskakyhmyjen avulla. Atlaksen rakenteen perusteella se mahdollistaa pään nyökkäyksen ”kyllä”-liikkeessä. Akseli (C2) mahdollistaa pään pyörimisen ja pään ”ei”-liikkeen. Atlaksen ja akselin välissä ei ole välilevyä, kuten muissa nikamissa yleensä on. Prominens-nikama (C7) on myös erityinen selkärangan maamerkki; siinä on pitkä selkärangan uloke, jossa on kyhmy, joka tekee siitä melko kookkaan, ja siksi se työntyy taakse, kaulan iholle. C7 on siirtymäkohta kaularangan nikamien ja rintanikamien välillä. Nämä nikamat kykenevät moniin liikkeisiin, kuten kiertoon, sivutaivutukseen, taivutukseen ja ojennukseen.

Rintanikamat:

Rintanikamat ovat kooltaan suurempia, ja niiden runko on sydämen muotoinen. Niissä on pyöreän muotoinen nikama-aukko ja pitkät hoikat selkärangan ulokkeet, jotka kallistuvat alaspäin. Näiden nikamien erityispiirteenä on, että niissä on kylkiluiden kiinnitykseen tarkoitetut rantafacetit. Selkärangan rintarangan alueella on hieman rajoitetummat liikeradat; täällä tapahtuu kiertoa, sivutaivutusta sekä taivutusta ja ojennusta, mutta ei kuitenkaan samassa määrin kuin kaula- tai lannerangan alueella. Kyfoosi on selkärangan häiriö, joka syntyy, kun tällä alueella tapahtuu jatkuvan taivutuksen tai eteenpäin suuntautuvan liikkeen jälkeen takimmaista liioittelua.

Lannerangan nikamat:

Nämä nikamat ovat selkärangan suurimmat; ne tukevat koko ylävartaloa. Ne ovat soikean muotoisia, ja niissä on kolmiomainen nikama-aukko; niissä on lyhyet selkärangan ja poikkihaarakkeen ulokkeet, ja niiden nivelpinnat ovat pystysuorat ja osoittavat mediaalisesti ja lateraalisesti. Täällä tapahtuu enemmän liikkeitä, kuten fleksiota ja ekstensiota, rotaatiota ja lateraalista taivutusta. Tämä selkärangan alue on altis lordoosille, joka on selkärangan häiriö, jossa selkärangan nikamat ovat etupuolella liioiteltuja. Sitä esiintyy joskus luonnostaan raskaana olevilla naisilla vauvan painon kasvaessa vatsassa; jos lordoosi kuitenkin etenee tai jatkuu yhä selvemmin, voi syntyä hermojen törmäysvaurioita ja muita hermoston toimintahäiriöitä.

Ristiluu

Ristiluu on selkärangan kaudaalinen pää, se tarjoaa paikkoja muun muassa lihasten kiinnittymiselle. Ne ovat selkärangan 3-5 sulautunutta nikamaa, jotka kiinnittyvät lantiovyötäröön. Ne sulautuvat murrosiän aikana ja 25-30 vuoden iässä. Niillä ei ole liikettä, vaan ne tarjoavat ainoastaan rakenteellista tukea ja suojaa lantionpohjalle.

Nivelet

Nikamien väliset välilevyt tarjoavat suurimman osan tuesta nikamien välisen niveltymisen aikana. Alemmat nivelnastat niveltyvät kaudaalisempien nikamien ylempien nivelnastojen kanssa. Selkärangan nivelet mahdollistavat selkärangan liikkumisen eri tavoin ojentamalla, taivuttamalla, sivutaivuttamalla ja kiertämällä. Ajan myötä nikamavälilevyt voivat vaurioitua. Monet ihmiset valittavat selkäkipua, erityisesti alaselkäkipua; tämä voi johtua välilevyjen rappeutumisesta tai välilevyjen puristumisesta. Alla on lisätietoja tämän alueen nivelsiteistä ja sidekudoksesta.

lihakset

Lisätietoa ks. tekstin rintakehän aluetta käsittelevä osa.

Intervertebral Muscles

Katso alta lisätietoja näiden lihasten alkuperistä ja lisäyksistä lannerangan alueella (ne kattavat koko selkärangan).

Koko selkäranka luontaisine lihasten kiinnikkeineen ja hermoineen

Veri

Nikamavaltimot syöttävät aivoihin ja selkäytimeen verta sydämestä. Ne haarautuvat solisvaltimosta (subclavianus), joka ruokkii ennen kaikkea hartioita, käsivarsia, selkää ja keskushermostoa. Lisätietoja verenkierrosta saa kohdasta kaularangan nikamat, jossa on yksityiskohtaisempaa tietoa.

Hermonhuolto

Keskushermosto (CNS) on erittäin tärkeä rakenne, joka on otettava huomioon, kun keskustellaan selkäydinontelosta. Hermosto on ensimmäinen järjestelmä, joka kehittyy sikiössä. Sillä on erityinen rooli siinä, että me ihmiset pystymme aktiivisesti aistimaan ympäristöämme, miten muuten voisimme hahmottaa maailmaamme ilman hermostoa?

(Wikimedia commons, 2018)

Hermokudos

Hermostokudos

Hermostokudos on monitahoinen rakennelma, jossa meidän on aluksi keskusteltava siitä, mikä hermokudoksen muodostaa. Hermokudoksessa on kahdenlaisia soluja; toinen on neuronit, jotka lähettävät ja vastaanottavat sähköimpulsseja. Toinen on neuroglia eli gliasolut, jotka ovat hermosolujen ”apusoluja”, jotka suojaavat ja tukevat hermosolujen suorittamia toimintoja. Neuroneja on paljon; gliasoluja on kuitenkin paljon enemmän kuin neuroneja. Syy siihen, että hermokudoksessa on huomattava määrä gliasoluja, on se, että ne auttavat hermokudoksen jälleenrakentamisessa trauman jälkeen. Neuroplastisuus on hermoston kyky rakentaa uudelleen tai kasvaa uudelleen, jos osa aivoista on jouduttu poistamaan tai jos tietyt hermosolut ovat menettäneet toimintansa aivotärähdyksen tai aivohalvauksen vuoksi. Schwannin solut ovat eräänlaisia gliasoluja, jotka korjaavat vaurioituneita hermosoluja kietoutumalla aksonien ympärille ääreishermostossa. Sitä ovat tutkineet yhä useammat tutkijat. Aivojen kyky parantaa omaa toimintaansa on hämmästyttävä! Ajattele, kuinka paljon tietoa se pystyy säilyttämään, varsinkin kun se oppii uutta oppiainetta koulussa; uusien hermoratojen rakentaminen on se, mistä hermosto kukoistaa.

Keskus- ja ääreishermosto.

Hermosto voidaan lisäksi jakaa kahteen osa-alueeseen: keskushermostoon (johon tässä artikkelissa keskitytään) ja ääreishermostoon. Keskushermosto koostuu aivoista ja selkäytimestä. Perifeerinen hermosto koostuu kaikista reseptoreista sekä kaikista kehon ääreishermoista.

Keskushermosto ei koostu ainoastaan aivoista ja selkäytimestä, vaan se koostuu myös hermo- ja sidekudoksesta sekä kaikista verisuonista, jotka syöttävät hermostoa. Keskushermoston tehtävänä on käsitellä sekä koordinoida kehoon tulevaa ja sieltä lähtevää aistitietoa, motorisia käskyjä ja elinten toimintaa. Keskushermosto on myös poikkeuksellisen taitava käsittelemään ja koordinoimaan korkeampia aivotoimintoja, kuten älykkyyttä, oppimista, muistia ja tunteita. Hermokudoksessa on joka sekunti toimintapotentiaaleja, jotka auttavat meitä syöttämään ja lähettämään tietoa. Toimintapotentiaalit syntyvät hermosoluissa olevien natrium- ja kaliumionien välisen konsentraatiogradientin eron vuoksi; yksinkertaisesti sanottuna kyseessä on kalvopotentiaalin ero. Nämä toimintapotentiaalit voivat tuoda sähköisen impulssin kehon läpi. Neuronirakenteita on kolmenlaisia: anaksonisia, joissa on lukuisia dendriittejä mutta ei aksonia; bipolaarisia neuroneja, joissa on yksi dendriitti ja yksi aksoni; unipolaarisia neuroneja, joissa dendriitti ja aksoni ovat jatkuvia keskenään; ja lopuksi monipolaarisia neuroneja, joissa on kaksi tai useampia dendriittejä ja yksi aksoni. Keskushermostolla on kyky hermottaa kaikkia kehon eri elimiä ja lihaksia. Esimerkiksi kaularangan hermopleksuksen hermot voivat innervoida lihaksia ja elimiä vatsaontelon alaosassa, kuten freniaalihermo (C3-5) ohjaa toimintaa palleassa tukien keuhkojen toimintaa.

Somaattinen ja autonominen hermosto

Lisättäköön vielä, että somaattinen hermosto (SNS, somatic nervous system) ohjaa tahdonalaisesti ja vastentahtoisesti tapahtuvia luurankolihasten supistuksia. Autonominen hermosto (ANS) ohjaa alitajuisia toimia ja sileän lihaksen ja sydänlihaksen supistumista sekä rauhasten eritystä. ANS jakautuu sympaattiseen hermostoon, joka on luonteeltaan stimuloiva, ja parasympaattiseen hermostoon, joka on luonteeltaan rentouttava. Sympaattinen ja parasympaattinen eivät koskaan ole päällä ja pois päältä, vaan ne toimivat koko ajan eri tahtiin, joita kutsutaan ”sympaattiseksi sävyksi”. Kaikki nämä hermoston ominaisuudet auttavat sitä ponnistelemaan ja huolehtimaan kehosta. Ilman hermostoa olisi mahdotonta olla yhteydessä ympäristöön.

Viskeraalielimet: nämä elimet pitävät meidät hengissä

Vartalossa on monia viskeraalielimiä, joilla on akuutti rooli elossa pitämisessä. Tässä jaksossa kuvataan aivorungon ja selkäytimen merkitystä kehon aistimusten ja havaintojen tuottamisessa. Hermosto on kehon perimmäinen aistienkäsittelyväline! Ilman näitä aivorungon ja selkäytimen rakenteita keholla ei olisi mitään keinoa käsitellä aktiivisesti aistitietoa korkeammiksi älykkyystasoiksi. Tutustutaanpa tarkemmin näihin rakenteisiin.

Pons välittää aistitietoa korkeampiin käsittelykeskuksiin: pikkuaivoihin ja talamukseen. Ponsilla on erityisesti rooli alitajuisissa somaattisissa ja viskeraalisissa motorisissa keskuksissa. Pons on yhteydessä medulla oblongataan, jonka tehtävänä on välittää aistitietoa talamukseen ja eri paikkoihin aivorungossa. Lisäksi se tarjoaa autonomisen keskuksen viskeraalisten toimintojen, kuten hengitys-, sydän- ja verenkiertoelimistön ja ruoansulatuskanavan toimintojen, säätelyyn, jotka tapahtuvat kehossa ilman ylimääräistä ajattelua. Selkäydin on luonnollisesti viskeraalinen elin, joka välittää aistitietoa ja pitää kehon liikkeessä ja toiminnassa; ilman selkäydintä ei olisi yhteyttä mielen ja kehon välillä. Toisin sanoen aivot eivät voisi vastaanottaa aistitietoa, jota keho saa ulkoisen ympäristönsä kanssa.

Kaulahermot lähikuvassa; sivukuva

selkäydin

Selkäydin

Selkäydin on merkittävä osa keskushermostoa; se välittää aistitietoa kehosta aivoille ja vastaavasti älyllistä tietoa aivoilta keholle. Siinä on kolme pääkerrosta, jotka pitävät sen terveenä ja toimivana. Pia mater, joka on herkkä ja suojaa syvää hermokudosta, arachnoidinen mater, joka muistuttaa hämähäkinseittiä, ja dura mater, joka on selkäytimen ulkoinen osa. Yleisesti ottaen materit ovat aivokalvokerroksia, jotka suojaavat selkäydintä ja parantavat sen toimintaa kokonaisuutena.

Kokonaisuudessaan selkäydin ja sen juuret (näkymä takaa)

Spinaalihermot

Tässä osiossa käsitellään selkärangasta lähteviä selkäydinhermoja; tässä osiossa keskitytään aluksi plexus cervicalisiin (ks. taulukko alla). Pidä mielessä, että osa näistä hermoista pysyy paikallisesti ja osa kulkee pitkiä matkoja kehossa. Tässä jaksossa tarkastellaan myös erilaisia hermojuuripatologioita, miten niitä esiintyy ja miten niitä hoidetaan. Kohdunkaulan plexuksen lisäksi on plexus brachialis, joka haarautuu C5-C8:sta ja T1:stä. Tutustu tarkemmin plexus brachialikseen tekstin kohdassa Brachialiksen alue.

Täydellinen selkäranka selkäydinhermoineen ja sidekudoksineen (sivukuva)

Täydellinen selkäranka selkäydinhermoineen ja selkäydinhermoineen (takakuva)

Taulukko Kaularangan hermot:

.

Youtube Piirros kaularangan plexuksesta

(fatcat2983472, 2018).

Kaularangan plexuksella ja tällä alueella sijaitsevalla selkäydinliitoksella on erittäin kriittinen rooli kehossa. Vaikka selkäytimellä kokonaisuutena on suuri merkitys, on syytä tarkastella tarkemmin kaularangan aluetta. Täällä tapahtuu aivorungon ja selkäytimen välinen yhteys. Aivorunko on avainasemassa kehon autonomisten toimintojen, kuten kehon pystyssä pitämisen ja tiedonkäsittelyn kannalta. Plexus cervicalis, jossa kaularangasta lähtevät selkäydinhermot hermottavat kaulan lihaksia sekä vartalon elimiä, myös palleaa. Kaulahermojen kolme viimeistä hermoa hermottavat silmiä, sylkirauhasia ja sydäntä, C3, C4 ja C5 hermottavat kaikki palleaa.

Kohdunkaulan laajentuma (näkymä takaa)

Rintahermot

Rintahermot hermottavat monia lihaksia; kuusi ensimmäistä hermottavat kylkiluiden ja ylemmän rintakehän lihaksia, kuusi alempaa rintahermoa hermottavat vatsaontelon sisäpuolisia. Yhteenvetona:

*T4:llä on pieni rooli näiden elinten innervoinnissa

Lannerangan selkäytimen laajentuma (näkymä takaa)

Lannerangan plexus

Lannerangan plexus L1-L4 koostuu kaikista selkäytimen alapäästä lähtevistä lannerangan hermoista. L1spinaalihermo sijaitsee nikamavälihaarassa L1-2 ja L2-spinaalihermo sijaitsee nikamavälihaarassa L2-3 ja niin edelleen. Selkäydinhermot jakautuvat suurempiin ventraalihermoihin ja pienempiin dorsaalihermoihin. Selkäydinhermon juuret jakavat kuitunsa suoraan ventraaliseen ja dorsaaliseen ramukseen muodostamatta kokonaista selkäydinhermoa. Plexus lumbalis on hermokimppu, joka syöttää lähinnä alaraajoja ja lantionpohjaa. Selkäydin päättyy välillä L1-2 tai joskus niinkin alhaalla kuin L2-3.

Taulukko lannerangan plexushermoista

Plexus lumbaari

(Wikimedia commons, 2018)

Cauda equina ”hevosen häntä”

Latinankielinen merkitys cauda equina on hevosen häntä; johtuu siitä, että selkäydin on jo päättynyt lannerangan nikamiin, ja nyt selkärangan segmenttien L2-S5 jäljellä olevat dorsaaliset ja ventraaliset juuret ulottuvat alemmas. Karkeasti leikeltynä se muistuttaa hevosen häntää. Niiden erityistehtävänä on tuottaa tuntoa lantionpohjan ja lonkkavyön alueelle. Kaikilla S1-, S2- ja S3-hermoilla on merkitystä selän multifidus-lihaksen ja lateraalisten ihohaarojen syöttämisessä ristiluun ja osan pakaralihaksen alueen ihoon ja faskiaan. Alaselkä on yleensä alttiimpi hermojen törmäämiselle ja selkäkivulle; tämä johtuu siitä, että alaselkään kohdistuu enemmän painoa ja rasitusta. Cauda equina -oireyhtymä on neurologinen toimintahäiriö, joka voi syntyä, kun S1,2,3 puristuu ja aiheuttaa tuntohäiriöitä satulassa sekä virtsarakon ja suoliston häiriöitä.

Cauda equina (posteriorinen näkymä)

Kliiniset tilat:

Hermojen impingementti ja selkärangan toimintahäiriöt

Kuten aiemmin mainittiin, selkärangan ongelmia, joita voi esiintyä päivittäisten elämän rasitusten yhteydessä, on monenlaisia; kuten kyfoosi ja lordoosi, puristuneet välilevyt ja impingementtihermot. Skolioosi on hyvin yleinen selkärangan vääristymä, jossa useammassa kuin yhdessä liikuteltavassa nikamassa on liioiteltu sivusuuntainen käyrä. Useimmiten se johtuu nuoruusiän äkillisestä kasvupyrähdyksestä. Toisinaan se voi johtua kehitysongelmista, joissa nikamavartalot ovat vaurioituneet.

Spina bifida on tila, jossa nikamalamellien liittyminen toisiinsa epäonnistuu kehityksen aikana. Tämä ongelma korreloi selkäytimen ja aivojen kehityspoikkeavuuksien kanssa; siksi on ratkaisevan tärkeää, että selkärangan ongelmat tutkitaan jo nuorena. Yksi tapa testata selkärangan ja hermoston terveyttä on tehdä selkärangan refleksitestejä, kuten silloin, kun käymme lääkärin vastaanotolla ja hän napauttaa polveamme nähdäkseen, potkaisemmeko. Refleksit osoittavat, että kehon ja selkäydinhermojen välillä on riittävä viestintä. Lyhyesti sanottuna terveydenhuollon ammattihenkilöt tarkistavat erilaisia selkärangan refleksejä kehossa selvittääkseen, onko hermostossa tai selkärangassa jokin ongelma.

Keskushermoston terveys

Keskushermosto on varsin monimutkainen järjestelmä, niin monimutkainen, että joskus on vaikea ymmärtää, miten se toimii sopusoinnussa kaikkien käynnissä olevien toimintojen kanssa. Jotkut teistä saattavat kysyä: ”Onko olemassa mitään keinoa ylläpitää hermoston ja selkärangan terveyttä, koska elämän päivittäisillä rasituksilla on niin monia vaikutuksia?” Vastaus vaihtelee jokaisen kohtaamanne ammattilaisen kohdalla. Kiropraktiikka on ammatti, jossa keskitytään ihmisen selkärangan ja hermoston terveyteen. Se on terveydenhuollon muoto, jossa ei käytetä lääkkeitä tai leikkauksia selkäkivun hoitoon. Säännölliset tapaamiset kiropraktikon luona voivat parantaa hermoston toimintaa ja vähentää tuki- ja liikuntaelinsairauksia. Kiropraktikko tekee selkärankaan hellävaraisia, usein manuaalisia säätöjä, joilla korjataan yksi tai useampi liikkuva nikama, joka on pois paikaltaan ja häiritsee hermostoa. Selkärangan subluksaatio on pieni sijoiltaanmeno tai toimintahäiriö selkärangassa ja hermostossa. Fysioterapeutit ovat myös ihailtavia ammattilaisia, jotka voivat auttaa tukemaan selkärangan terveyttä, jolloin he usein määräävät harjoituksia tai venytyksiä selkäkivusta kärsivälle henkilölle. On siis olemassa erilaisia ammatteja, jotka ovat erikoistuneet tukemaan keskushermoston terveyttä.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että hermoston terveyden ylläpitämisen merkitys on aivan valtava, sillä liikunta, jooga, ruokavalio ja säännölliset tapaamiset kiropraktikon, osteopaatin tai fysioterapeutin luona voivat todella auttaa tai laajentaa tämän kehon järjestelmän hämmästyttävää toimintaa. Kyseessä on kasvava tutkimus, jossa on edelleen todisteita siitä, että keskushermosto on kaiken kehon toiminnan ja kehityksen kulmakivi.

Chiropractic Association of Australia. https://chiropractors.asn.au/about- chiropractic/chiropractic-and-you (viimeksi haettu 16.4.2018).

fatcat2983472. Cervical Plexus Drawing SO GOOD!!!. Saatavilla osoitteesta: http://www.youtube.com/watch?v=Oj9J9b8FIIg (viimeisin haku 16.4.2018).

Martini, F. H., Nath, J.L., & Bartholomew, E.F. (2014). Anatomian ja fysiologian perusteet (10thed.). Toronto: Pearson.

Fysiopedian verkkosivusto. https://www.physio-pedia.com/home/ (viimeisin haku 16.4.2018).

Wikimedia commons -sivusto. https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Spinal_cord (viimeisin haku 16.4.2018).

3D4Medical (viimeisin haku 27.3.2018) haettu osoitteesta https://3d4medical.com/ .