نخاع چیست و چه نقشی در بدن دارد؟
نخاع: تعریف و موقعیت قرارگیری در بدن
نخاع یک طناب سفید-خاکستری بلند، نرم و لوله‌ای شکل است که از انتهای پایین ساقه مغز شروع شده و تا ناحیه‌ای در پشت کمر به نام مهره‌های کمری ادامه پیدا می‌کند. طول آن در یک فرد بزرگسال حدود 45 سانتی‌متر و قطر آن تقریباً به اندازه یک انگشت شست است. این ساختار حیاتی در داخل یک کانال استخوانی محافظ به نام ستون فقرات یا ستون مهره‌ها قرار گرفته است. ستون فقرات از 33 استخوان مجزا به نام مهره تشکیل شده که مانند دانه‌های تسبیح روی هم چیده شده‌اند و از نخاع در برابر ضربات و آسیب‌های خارجی محافظت می‌کنند.
ساختار داخلی نخاع: ماده خاکستری و ماده سفید
اگر یک برش عرضی از نخاع را زیر میکروسکوپ نگاه کنیم، دو ناحیه مجزا را مشاهده می‌کنیم که شبیه به طرح یک پروانه است:
- ماده خاکستری: این بخش در مرکز نخاع قرار دارد و شکل پروانه را تداعی می‌کند. جسم سلولی نورون‌ها1 (سلول‌های عصبی) در اینجا واقع شده‌اند. ماده خاکستری مرکز پردازش اطلاعات و تصمیم‌گیری‌های محلی برای رفلکس‌ها است.
- ماده سفید: این بخش، ماده خاکستری را احاطه کرده است. ماده سفید از دسته‌ای از آکسون‌ها2 (الیاف عصبی بلند) تشکیل شده که مانند کابل‌های ارتباطی، پیام‌ها را به سمت بالا (به مغز) و به سمت پایین (از مغز به بدن) حمل می‌کنند. رنگ سفید آن به دلیل وجود یک ماده چرب به نام میلین3 است که مانند عایق اطراف سیم‌ها عمل کرده و سرعت انتقال پیام‌ها را به شدت افزایش می‌دهد.
وظایف و نقش‌های اصلی نخاع در بدن
نخاع دو عملکرد بسیار حیاتی و اصلی را بر عهده دارد:
- انتقال پیام‌های عصبی (وظیفه ارتباطی): نخاع به عنوان یک مسیر دوطرفه عمل می‌کند. پیام‌های حسی (مانند احساس گرما، درد یا لمس) از پوست و اندام‌های بدن از طریق نخاع به سمت مغز فرستاده می‌شوند. در مقابل، پیام‌های حرکتی که از مغز صادر می‌شوند، از طریق نخاع به عضلات سراسر بدن می‌رسند و به آن‌ها دستور انقباض و حرکت می‌دهند.
- مرکز کنترل رفلکس‌ها (وظیفه پردازشی): رفلکس‌ها پاسخ‌های خودکار، سریع و غیرارادی بدن به یک محرک هستند. در بسیاری از موارد، برای صرفه‌جویی در زمان، نخاع بدون نیاز به دخالت مغز، مستقلاً دستور لازم را صادر می‌کند. این مکانیسم از بدن در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت می‌کند.
| نوع عملکرد | توضیح | مثال |
|---|---|---|
| وظیفه ارتباطی | انتقال پیام بین مغز و اندام‌های محیطی | وقتی پایتان روی یک سنگ تیز می‌افتد، پیام درد از طریق نخاع به مغز می‌رود و مغز دستور برداشتن پا را صادر می‌کند. |
| وظیفه پردازشی (رفلکس) | پاسخ فوری و خودکار بدون فکر کردن | وقتی دستتان به یک فنجان داغ می‌خورد، حتی قبل از اینکه احساس درد کنید، دست خود را به سرعت عقب می‌کشید. این کار توسط نخاع کنترل می‌شود. |
مکانیسم یک رفلکس: چگونه نخاع از ما محافظت می‌کند؟
بیایید رفلکس عقب کشیدن دست از یک جسم داغ را مرحله به مرحله بررسی کنیم:
- دست شما یک شی داغ را لمس می‌کند.
- گیرنده‌های حسی در پوست، یک پیام عصبی (سیگنال حسی) تولید می‌کنند.
- این پیام از طریق عصب حسی به نخاع میرسد.
- در ماده خاکستری نخاع، این پیام بلافاصله توسط یک نورون رابط (نورون داخلی) پردازش می‌شود.
- نورون رابط، یک پیام فوری را به یک نورون حرکتی می‌فرستد.
- نورون حرکتی، پیام (سیگنال حرکتی) را به عضلات بازوی شما می‌فرستد.
- عضلات منقبض شده و دست شما به سرعت از منبع heat دور می‌شود.
- همزمان، یک کپی از تمام این پیام‌ها به مغز نیز ارسال می‌شود تا شما بعداً متوجه شوید چه اتفاقی افتاده و درد را احساس کنید!
این کل فرآیند در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد و نقش حیاتی نخاع در محافظت از بدن را نشان می‌دهد.
محافظت از نخاع: ستون فقرات و مایع مغزی-نخاعی
نخاع یک عضو بسیار حساس و آسیب‌پذیر است. بدن برای محافظت از آن از چند لایه دفاعی استفاده می‌کند:
- ستون فقرات (ستون مهره‌ها): استخوان‌های سخت و محکمی که مانند یک زره، نخاع را در بر گرفته‌اند.
- غشاهای مننژ: سه لایه محافظ بافتی به نام مننژ4 که مستقیماً نخاع و مغز را می‌پوشانند.
- مایع مغزی-نخاعی: این مایع شفاف و آبکی، فضای بین مننژها و نخاع را پر می‌کند و مانند یک بالشتک یا ضربه‌گیر، نخاع را در برابر تکان‌ها و ضربات ناگهانی محافظت می‌کند.
آسیب‌های نخاعی و اهمیت مراقبت از آن
آسیب به نخاع، به دلیل قطع یا آسیب دیدن آکسون‌ها، می‌تواند بسیار جدی باشد. از آنجایی که نورون‌های بزرگسالان توانایی ترمیم و تولید مثل محدودی دارند، آسیب اغلب دائمی است. شدت آسیب بستگی به محل و میزان آن دارد:
- آسیب در نواحی بالاتر (مثلاً در ناحیه گردن) می‌تواند منجر به فلج چهاراندام (فلج دست‌ها و پاها) شود.
- آسیب در نواحی پایین‌تر (مثلاً در ناحیه کمر) ممکن است منجر به فلج دواندام (فلج پاها) شود.
به همین دلیل است که رعایت اصول ایمنی مانند بستن کمربند در ماشین، استفاده از محافظ مناسب در ورزش‌های پربرخورد و اجتناب از شیرجه در آب‌های کم‌عمق بسیار حیاتی است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر، این یک اشتباه رایج است. ستون فقرات یک ساختار استخوانی (مهره‌ها) است که مانند یک محافظ خارجی عمل می‌کند. نخاع یک بافت عصبی نرم است که داخل کانال ستون فقرات قرار دارد.
بله، مغز همچنان می‌تواند به کار خود ادامه دهد و افکار، احساسات و حافظه را پردازش کند. اما ارتباط بین مغز و قسمت‌های بدن که در زیر ناحیه آسیب دیده قرار دارند، قطع می‌شود. به عبارت دیگر، مغز قادر به ارسال دستور به آن عضلات یا دریافت حس از آن نواحی نخواهد بود.
بله، تمام مهره‌داران از جمله ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران دارای نخاع هستند. در واقع، داشتن یک ستون فقرات و نخاع، تعریف کننده گروه "مهره‌داران" است.
پاورقی
1 نورون (Neuron): سلول عصبی؛ واحد پایه و سازنده دستگاه عصبی.
2 آکسون (Axon): زائده بلند و رشته‌مانند یک نورون که پیام‌های عصبی را از جسم سلولی به نورون بعدی یا به یک سلول عضلانی منتقل می‌کند.
3 میلین (Myelin): یک غلاف چربی که دور آکسون برخی نورون‌ها را می‌پوشاند و سرعت هدایت پیام عصبی را افزایش می‌دهد.
4 مننژ (Meninges): سه پرده یا غشایی که مغز و نخاع را می‌پوشانند و از آن‌ها محافظت می‌کنند. این لایه‌ها به ترتیب از بیرون به درون عبارتند از: سخت‌شامه، عنکبوتیه و نرم‌شامه.