Rdzeń kręgowy położony jest w kanał kręgowy i ma wygląd zaokrąglonego sznura, rozszerzonego w obszarze szyjnym i lędźwiowym i przebitego kanałem centralnym. Składa się z dwóch symetrycznych połówek, oddzielonych z przodu szczeliną pośrodkową, z tyłu bruzdą pośrodkową i charakteryzuje się budową segmentową; każdy segment jest powiązany z parą korzeni przednich (brzusznych) i parą tylnych (grzbietowych).

W rdzeniu kręgowym znajdują się:

istota szara zlokalizowana w jej środkowej części,

istota biała leżąca wzdłuż obwodu.

Istota szara w przekroju ma wygląd motyla i obejmuje:

sparowany przedni (brzuszny);

tylny (grzbietowy);

rogi boczne (boczne) (właściwie ciągłe kolumny biegnące wzdłuż rdzeń kręgowy).

Rogi istoty szarej obu symetrycznych części rdzenia kręgowego są połączone ze sobą w obszarze centralnego spoidła szarego (spoidła). Istota szara zawiera ciała, dendryty i (częściowo) aksony neuronów, a także komórki glejowe. Pomiędzy ciałami neuronalnymi znajduje się neuropil, sieć utworzona przez włókna nerwowe i wyrostki komórek glejowych.

Cytoarchitektura rdzenia kręgowego

Neurony zlokalizowane są w istocie szarej w postaci nie zawsze ostro odgraniczonych skupisk (jąder), w których impulsy nerwowe przechodzą z komórki na komórkę (dlatego zalicza się je do ośrodków nerwowych typu jądrowego).

W zależności od topografii aksonów neurony rdzenia kręgowego dzielą się na:

neurony korzeniowe, których aksony tworzą korzenie przednie;

neurony wewnętrzne, których procesy kończą się w istocie szarej rdzenia kręgowego;

neurony pęczkowe, których procesy tworzą wiązki włókien w istocie białej rdzenia kręgowego jako część ścieżek.

Rogi grzbietowe zawierają kilka jąder utworzonych przez wielobiegunowe interneurony małych i średnich rozmiarów, na których kończą się aksony komórek pseudojednobiegunowych zwojów rdzeniowych, przenoszących różnorodne informacje z receptorów, a także włókna dróg zstępujących z leżących nad nimi (nadrdzeniowych) centra. W rogach grzbietowych wykrywa się wysokie stężenia neuroprzekaźników, takich jak serotonina, enkefalina i substancja P.

Aksony interneuronów:

kończy się w istocie szarej rdzenia kręgowego na neuronach ruchowych leżących w rogach przednich;

tworzą połączenia międzysegmentowe w istocie szarej rdzenia kręgowego;

wychodzą do istoty białej rdzenia kręgowego, gdzie tworzą ścieżki wstępujące i zstępujące, a część aksonów przechodzi na przeciwną stronę rdzenia kręgowego.

Rogi boczne są dobrze określone na poziomie odcinka piersiowego i krzyżowego rdzenia kręgowego i zawierają jądra utworzone przez ciała neuronów interneuronów, które należą do części współczulnej i przywspółczulnej autonomicznego układu nerwowego. Aksony kończą się na dendrytach i ciałach tych komórek:

neurony pseudojednobiegunowe przenoszące impulsy z receptorów znajdujących się w narządach wewnętrznych;

neurony ośrodków regulujących funkcje wegetatywne, których ciała znajdują się w rdzeniu przedłużonym.

Aksony neuronów autonomicznych, opuszczające rdzeń kręgowy jako część przednich korzeni, tworzą włókna przedzwojowe, które trafiają do węzłów współczulnych i przywspółczulnych. W neuronach rogów bocznych głównym przekaźnikiem jest acetylocholina, wykrywa się także szereg neuropeptydów - enkefalinę, neurotensynę, substancję P, somatostatynę.

Rogi przednie zawierają wielobiegunowe komórki motoryczne (neurony ruchowe), których całkowita liczba wynosi około 2-3 milionów.Eurony ruchowe są zjednoczone w jądrach, z których każdy zwykle rozciąga się na kilka segmentów. Pomiędzy nimi rozproszone są duże (średnica ciała 35-70 µm) neurony ruchowe alfa i mniejsze (15-35 µm) neurony ruchowe gamma.

Na procesach i ciałach neuronów ruchowych znajdują się liczne synapsy (do kilkudziesięciu tysięcy na każdej), które mają na nie działanie pobudzające i hamujące. Neurony ruchowe kończą się na:

zabezpieczenia aksonów komórek pseudojednobiegunowych zwojów rdzeniowych, tworząc z nimi dwuneuronowe (monosynaptyczne) łuki odruchowe;

aksony interneuronów, których ciała znajdują się w rogach grzbietowych rdzenia kręgowego;

aksony komórek Renshawa tworzące hamujące synapsy aksosomatyczne. Ciała komórkowe tych małych interneuronów znajdują się pośrodku rogu przedniego i są unerwione przez zabezpieczenia aksonów neuronów ruchowych;

włókna zstępujących dróg układu piramidowego i pozapiramidowego, przenoszące impulsy z kory mózgowej i jąder pnia mózgu.

Neurony ruchowe gamma, w przeciwieństwie do neuronów ruchowych alfa, nie mają bezpośredniego połączenia z neuronami czuciowymi zwojów rdzeniowych.

Aksony neuronów ruchowych alfa wydzielają zabezpieczenia, kończąc na ciałach komórek interkalarnych Renshawa i opuszczają rdzeń kręgowy jako część przednich korzeni, kierując się w nerwach mieszanych do mięśni somatycznych, gdzie kończą się synapsami nerwowo-mięśniowymi (płytkami ruchowymi). Cieńsze aksony neuronów motorycznych gamma mają ten sam przebieg i tworzą zakończenia na włóknach śródwrzecionowych wrzecion nerwowo-mięśniowych. Neuroprzekaźnikiem komórek rogu przedniego jest acetylocholina.

Centralny kanał kręgowy przebiega pośrodku istoty szarej w środkowym spoidle szarym (spoidło). Jest wypełniony płynem mózgowo-rdzeniowym i wyłożony pojedynczą warstwą sześciennych lub pryzmatycznych komórek wyściółki, których powierzchnia wierzchołkowa jest pokryta mikrokosmkami i (częściowo) rzęskami, a powierzchnie boczne są połączone kompleksami połączeń międzykomórkowych.

Rdzeń kręgowy składa się z dwóch symetrycznych połówek, oddzielonych od siebie z przodu głęboką szczeliną pośrodkową i z tyłu przez bruzdę pośrodkową. Rdzeń kręgowy charakteryzuje się budową segmentową; każdy segment jest powiązany z parą korzeni przednich (brzusznych) i parą tylnych (grzbietowych).

Rdzeń kręgowy dzieli się na istotę szarą zlokalizowaną w części centralnej i istotę białą leżącą wzdłuż obwodu.

Istota biała rdzenia kręgowego to zbiór podłużnie zorientowanych, przeważnie mielinowanych włókien nerwowych. Wiązki włókien nerwowych łączących różne części układu nerwowego nazywane są drogami lub drogami rdzenia kręgowego.

Zewnętrzną granicę istoty białej rdzenia kręgowego tworzy ograniczająca błona glejowa, składająca się z połączonych spłaszczonych wyrostków astrocytów. Błona ta jest przebita przez włókna nerwowe tworzące korzenie przednie i tylne.

Przez cały rdzeń kręgowy, w środku istoty szarej, przebiega kanał centralny rdzenia kręgowego, który łączy się z komorami mózgu.

Istota szara ma w przekroju poprzecznym kształt motyla i obejmuje rogi przednie lub brzuszne, tylne lub grzbietowe oraz rogi boczne i boczne. Istota szara zawiera ciała, dendryty i (częściowo) aksony neuronów, a także komórki glejowe. Głównym składnikiem istoty szarej, odróżniającym ją od istoty białej, są neurony wielobiegunowe. Pomiędzy ciałami neuronów znajduje się neuropil – sieć utworzona przez włókna nerwowe i wyrostki komórek glejowych.

Gdy rdzeń kręgowy rozwija się z cewy nerwowej, neurony grupują się w 10 warstw, czyli płytek Rexeda. W której Płyty IV-V odpowiadają rogom tylnym, płytki VI-VII - strefa pośrednia, płytki VIII-IX - rogi przednie, płytka X - strefa w pobliżu kanału centralnego. Ten podział na płytki uzupełnia organizację struktury istoty szarej rdzenia kręgowego, opartą na lokalizacji jąder. NA przekroje Grupy jądrowe neuronów są wyraźniej widoczne, a na strzałkowych lepiej widoczna jest struktura lamelarna, gdzie neurony są zgrupowane w kolumny Rexeda. Każda kolumna neuronów odpowiada określonemu obszarowi na obrzeżach ciała.

Komórki o podobnej wielkości, drobnej strukturze i znaczeniu funkcjonalnym znajdują się w istocie szarej w grupach zwanych jądrami.

Wśród neuronów rdzenia kręgowego można wyróżnić trzy typy komórek:
korzeniowy,
wewnętrzny,
fascynujący.

Aksony komórek korzeniowych opuszczają rdzeń kręgowy jako część jego przednich korzeni. Procesy komórek wewnętrznych kończą się na synapsach w istocie szarej rdzenia kręgowego. Aksony komórek kępkowych przechodzą przez istotę białą w oddzielnych wiązkach włókien, które przenoszą impulsy nerwowe z niektórych jąder rdzenia kręgowego do innych jego segmentów lub do odpowiednich części mózgu, tworząc ścieżki. Poszczególne obszary istoty szarej rdzenia kręgowego różnią się znacznie od siebie składem neuronów, włókien nerwowych i neurogleju.

Rogi grzbietowe dzielą się na warstwę gąbczastą, substancję galaretowatą, jądro rogu grzbietowego właściwego i jądro piersiowe Clarke’a. Pomiędzy rogami tylnymi i bocznymi istota szara wystaje pasmami w istotę białą, w wyniku czego powstaje jej sieciopodobne rozluźnienie, zwane tworzeniem siatkowym lub tworzeniem siatkowym rdzenia kręgowego.

Rogi tylne są bogate w rozproszone komórki interkalarne. Są to małe wielobiegunowe komórki asocjacyjne i spoidłowe, których aksony kończą się w istocie szarej rdzenia kręgowego po tej samej stronie (komórki asocjacyjne) lub stronie przeciwnej (komórki spoidłowe).

Neurony strefy gąbczastej i substancji galaretowatej komunikują się między komórkami czuciowymi zwojów kręgosłupa a komórkami motorycznymi rogów przednich, zamykając lokalne łuki odruchowe.

Neurony jądra Clarka odbierają informacje z receptorów mięśni, ścięgien i stawów (czułość proprioceptywna) wzdłuż najgrubszych włókien korzeniowych i przekazują je do móżdżku.

W strefie pośredniej znajdują się ośrodki autonomicznego (autonomicznego) układu nerwowego - przedzwojowe neurony cholinergiczne jego oddziałów współczulnych i przywspółczulnych.

Rogi przednie zawierają największe neurony rdzenia kręgowego, które tworzą duże jądra. To samo dotyczy neuronów jąder rogów bocznych, komórek korzeniowych, ponieważ ich neuryty stanowią większość włókien korzeni przednich. Jako część mieszanych nerwów rdzeniowych wchodzą na obwód i tworzą zakończenia motoryczne w mięśniach szkieletowych. Zatem jądra rogów przednich reprezentują motoryczne centra somatyczne.
Glej rdzenia kręgowego

Główna część szkieletu glejowego istoty szarej składa się z astrocytów protoplazmatycznych i włóknistych. Procesy astrocytów włóknistych wykraczają poza istotę szarą i wraz z elementami tkanki łącznej biorą udział w tworzeniu przegród w istocie białej i błonach glejowych wokół naczyń krwionośnych i na powierzchni rdzenia kręgowego.

Oligodendrogliocyty wchodzą w skład osłonek włókien nerwowych i dominują w istocie białej.

Wyściółka glejowa wyznacza kanał centralny rdzenia kręgowego. Ependymocyty biorą udział w wytwarzaniu płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF). Długi wyrostek rozciąga się od obwodowego końca ependymocytu, który jest częścią zewnętrznej błony ograniczającej rdzeń kręgowy.

Bezpośrednio pod warstwą wyściółki znajduje się podwyściółkowa (okołokomorowa) ograniczająca błona glejowa, utworzona w procesach astrocytów. Membrana ta wchodzi w skład tzw. bariera krew-płyn mózgowo-rdzeniowy.

Mikroglej przedostaje się do rdzenia kręgowego wraz z wrastaniem naczyń krwionośnych i jest rozprowadzany w istocie szarej i białej.

Błony tkanki łącznej rdzenia kręgowego odpowiadają błonom mózgu.
Mózg

W mózgu rozróżnia się istotę szarą i białą, ale ich rozmieszczenie tutaj jest znacznie bardziej złożone niż w rdzeniu kręgowym. Większość istoty szarej mózgu znajduje się na powierzchni mózgu i móżdżku, tworząc ich korę. Mniejsza część tworzy liczne jądra podkorowe, otoczone istotą białą. Wszystkie jądra istoty szarej składają się z neuronów wielobiegunowych.
Móżdżek

Móżdżek jest centralnym narządem równowagi i koordynacji ruchów. Tworzą go dwie półkule z dużą liczbą rowków i zwojów oraz wąska środkowa część - robak.

Większość istoty szarej w móżdżku znajduje się na powierzchni i tworzy jego korę. Mniejsza część istoty szarej leży głęboko w istocie białej w postaci centralnych jąder móżdżku.

Kora móżdżku jest ośrodkiem nerwowym typu ekranowego i charakteryzuje się wysoce uporządkowanym układem neuronów, włókien nerwowych i komórek glejowych. Kora móżdżku składa się z trzech warstw: molekularnej, zwojowej i ziarnistej.

Zewnętrzna warstwa molekularna zawiera stosunkowo niewiele komórek. Rozróżnia neurony koszykowe i gwiaździste.

Środkową warstwę zwojową tworzy jeden rząd dużych komórek gruszkowatych, co po raz pierwszy opisał czeski naukowiec Jan Purkinje.

Scharakteryzowano wewnętrzną warstwę ziarnistą duża ilość gęsto leżących komórek, a także obecność tzw. kłębuszki móżdżku. Wśród neuronów wyróżnia się komórki ziarniste, komórki Golgiego i wrzecionowate neurony poziome.
Bardziej szczegółowa struktura kory móżdżku

Warstwa molekularna zawiera dwa główne typy neuronów: koszykowy i gwiaździsty. Neurony koszykowe znajdują się w dolnej jednej trzeciej warstwy molekularnej. Ich dendryty tworzą połączenia z równoległymi włóknami w zewnętrznej części warstwy molekularnej. Długie aksony komórek koszykowych biegną przez zakręt i wysyłają zabezpieczenia do ciał neuronów gruszkowatych, gęsto oplatając je jak kosz. Aktywność neuronów koszykowych powoduje hamowanie neuronów gruszkowatych Purkinjego.

Neurony gwiaździste leżą nad neuronami koszykowymi i są dwojakiego rodzaju. Małe neurony gwiaździste są wyposażone w krótkie dendryty i słabo rozgałęzione aksony, które tworzą synapsy na dendrytach komórek gruszkowatych. Duże neurony gwiaździste, w przeciwieństwie do małych, mają długie i silnie rozgałęzione dendryty i aksony. Gałęzie ich aksonów wchodzą w skład tzw. koszyczków. Są to neurony koszykowe i gwiaździste warstwy molekularnej ujednolicony system interneurony, przekazujące hamujące impulsy nerwowe do dendrytów i ciał komórek gruszkowatych w płaszczyźnie poprzecznej do zakrętów.

Warstwa zwojowa zawiera ciała komórek Purkiniego leżące w jednym rzędzie, splecione z zabezpieczeniami aksonów komórek koszyczkowych. Z dużego ciała gruszkowatego tych neuronów do warstwy molekularnej wystają 2-3 dendryty, które obficie się rozgałęziają i przenikają przez całą grubość warstwy molekularnej. Wszystkie gałęzie dendrytyczne znajdują się tylko w jednej płaszczyźnie, prostopadłej do kierunku zwojów. Na dendrytach znajdują się kolce - strefy kontaktu synaps pobudzających utworzonych przez włókna równoległe i synaps hamujących utworzonych przez włókna pnące.

Aksony rozciągają się od podstawy ciał komórek Purkinjego, przechodząc przez warstwę ziarnistą kory móżdżku do istoty białej i kończąc na komórkach jąder móżdżku. Jest to początkowe połączenie eferentnych szlaków hamujących móżdżku. W warstwie ziarnistej z tych aksonów powstają zabezpieczenia, które wracają do warstwy zwojowej i wchodzą w komunikację synaptyczną z sąsiednimi neuronami gruszkowatymi.

Warstwa ziarnista kory móżdżku zawiera blisko rozmieszczone ciała komórkowe neuronów ziarnistych lub komórek ziarnistych. Komórka ma 3-4 krótkie dendryty, zakończone w tej samej warstwie odgałęzieniami końcowymi w postaci „ptasiej stopy”. Wchodząc w połączenie synaptyczne z zakończeniami pobudzających włókien omszałych docierających do móżdżku, dendryty komórek ziarnistych tworzą charakterystyczne struktury zwane kłębuszkami móżdżku.

Aksony komórek ziarnistych wznoszą się do warstwy molekularnej i tam dzielą się w kształcie litery T na dwie gałęzie, ustawione równolegle do powierzchni kory wzdłuż zwojów móżdżku. Pokonując duże odległości, te równoległe włókna przecinają rozgałęzione dendryty wielu komórek gruszkowatych i tworzą z nimi synapsy oraz dendryty neuronów koszykowych i gwiaździstych. W ten sposób aksony komórek ziarnistych przekazują wzbudzenie, które otrzymują od włókien omszałych, na znaczną odległość do wielu komórek gruszkowatych.

Drugi typ komórek warstwy ziarnistej móżdżku to hamujące neurony gwiaździste, zwane także dużymi komórkami ziarnistymi, zwanymi także komórkami Golgiego. Istnieją dwa rodzaje takich komórek: z krótkimi i długimi aksonami. Neurony z krótkimi aksonami leżą w pobliżu warstwy zwojowej. Ich rozgałęzione dendryty rozprzestrzeniają się w warstwie molekularnej i tworzą synapsy z równoległymi włóknami - aksonami komórek ziarnistych. Krótkie aksony są skierowane do kłębuszków móżdżku i kończą się na synapsach na końcowych gałęziach dendrytów komórek ziarnistych, proksymalnie do synaps włókien omszałych. Wzbudzenie neuronów gwiaździstych może blokować impulsy przemieszczające się wzdłuż włókien omszałych.

Kilka neuronów gwiaździstych z długimi aksonami ma dendryty i aksony obficie rozgałęziające się w warstwie ziarnistej, sięgające do istoty białej. Uważa się, że komórki te zapewniają komunikację pomiędzy różnymi obszarami kory móżdżku.

Trzecim typem komórek warstwy ziarnistej są komórki poziome wrzecionowate. Mają małe, wydłużone ciało, z którego w obu kierunkach rozciągają się długie, poziome dendryty, kończące się warstwami zwojowymi i ziarnistymi. Aksony tych komórek stanowią zabezpieczenie warstwy ziarnistej i sięgają do istoty białej.

Włókna doprowadzające wchodzące do kory móżdżku są reprezentowane przez dwa typy - włókna omszałe i pnące. Włókna omszałe przechodzące przez komórki ziarniste mają ekscytujący wpływ na komórki gruszkowate. Kończą się w kłębuszkach warstwy ziarnistej móżdżku w postaci wypustek rozetowych, gdzie stykają się z dendrytami komórek ziarnistych. Każde włókno omszone daje gałęzie wielu kłębuszkom móżdżku, a każdy kłębuszek otrzymuje gałęzie z wielu włókien omszałych. Aksony komórek ziarnistych wzdłuż równoległych włókien warstwy molekularnej przekazują impulsy do dendrytów neuronów gruszkowatych, koszyczkowych i gwiaździstych warstwy ziarnistej.

Włókna pnące lub lianowe przechodzą przez warstwę ziarnistą, przylegają do neuronów gruszkowatych i rozprzestrzeniają się wzdłuż dendrytów, kończąc na ich powierzchni synapsami pobudzającymi. Włókna pnące przekazują wzbudzenie bezpośrednio do neuronów gruszkowatych. Jedno takie włókno zwykle styka się z każdą komórką Purkiniego.

Zatem impulsy pobudzające dochodzące do kory móżdżku docierają do neuronów gruszkowatych albo bezpośrednio przez włókna pnące, albo przez równoległe włókna komórek ziarnistych.

Hamowanie w móżdżku jest funkcją neuronów gwiaździstych warstwy molekularnej, neuronów koszykowych i komórek Golgiego warstwy ziarnistej. Aksony pierwszych dwóch, podążając przez zwoje i hamując aktywność komórek gruszkowatych, ograniczają ich wzbudzenie do wąskich, odrębnych stref kory. Wejście sygnałów pobudzających do kory móżdżku wzdłuż włókien omszałych, przez komórki ziarniste i włókna równoległe może zostać przerwane przez synapsy hamujące dużych neuronów gwiaździstych, zlokalizowane na końcowych gałęziach dendrytów komórek ziarnistych w pobliżu synaps pobudzających.

Włókna odprowadzające kory móżdżku są reprezentowane przez aksony komórek Purkinjego, które w postaci włókien mielinowych są kierowane do istoty białej i docierają do głębokich jąder móżdżku i jądra przedsionkowego, na neuronach, z których tworzą synapsy hamujące.

Kora móżdżku zawiera różne elementy glejowe. Warstwa ziarnista zawiera astrocyty włókniste i protoplazmatyczne. Wyrostki stóp włóknistych astrocytów tworzą błony okołonaczyniowe, które są składnikiem bariery krew-mózg, a także błony wokół kłębuszków móżdżku. Wszystkie warstwy móżdżku zawierają oligodendrocyty. Szczególnie bogate w te komórki jest warstwa ziarnista i istota biała móżdżku. W warstwie zwojowej pomiędzy neuronami gruszkowatymi znajdują się specjalne astrocyty z ciemnymi jądrami - komórki Bergmanna. Wyrostki tych komórek są kierowane na powierzchnię kory i tworzą włókna glejowe warstwy molekularnej móżdżku (włókna Bergmanna), które wspomagają rozgałęzianie dendrytów komórek gruszkowatych. Mikroglej występuje w dużych ilościach w warstwach molekularnych i zwojowych.

Rdzeń kręgowy (SC) składa się z 2 symetrycznych połówek, oddzielonych z przodu głęboką szczeliną i z tyłu spoidłem. Na przekroju wyraźnie widać istotę szarą i białą. Istota szara SM po przecięciu ma kształt motyla lub litery „H” i ma rogi - rogi przednie, tylne i boczne. Istota szara SC składa się z ciał neurocytów, włókien nerwowych i neurogleju.

Obfitość neurocytów determinuje szary kolor istoty szarej SC. Pod względem morfologii neurocyty SC są w przeważającej mierze wielobiegunowe. Neurocyty w istocie szarej otoczone są włóknami nerwowymi splątanymi jak filc – neuropilem. Aksony w neuropilu są słabo mielinowane, a dendryty w ogóle nie są mielinowane. Neurocyty SM, podobne pod względem wielkości, drobnej struktury i funkcji, są zlokalizowane w grupach i tworzą jądra.

Wśród neurocytów SM wyróżnia się następujące typy:

1. Neurocyty korzeniowe - zlokalizowane w jądrach rogów przednich, ich funkcją jest motoryczna; aksony neurocytów korzeniowych jako część korzeni przednich opuszczają SC i przewodzą impulsy motoryczne do mięśni szkieletowych.

2. Komórki wewnętrzne – procesy tych komórek nie opuszczają istoty szarej SC, kończąc się w obrębie danego segmentu lub segmentu sąsiedniego, tj. mają funkcję asocjacyjną.

3. Komórki kępkowe - wyrostki tych komórek tworzą wiązki nerwowe istoty białej i są wysyłane do sąsiednich segmentów lub pokrywających się odcinków NS, tj. pełnią także funkcję asocjacyjną.

Rogi tylne SC są krótsze, węższe i zawierają następujące typy neurocytów:

a) czubate neurocyty - zlokalizowane rozproszonie, odbierają wrażliwe impulsy z neurocytów zwojów rdzeniowych i przekazują wzdłuż wstępujących dróg istoty białej do leżących powyżej części układu nerwowego (do móżdżku, do kory mózgowej);

b) neurocyty wewnętrzne - przekazują impulsy czuciowe ze zwojów rdzeniowych do neurocytów motorycznych rogów przednich i sąsiednich segmentów.

W rogach tylnych CM znajdują się 3 strefy:

1. Substancja gąbczasta - składa się z małych czubatych neurocytów i gliocytów.

2. Substancja galaretowata - zawiera dużą liczbę gliocytów, praktycznie nie ma neurocytów.

3. Jądro właściwe SC - składa się z czubkowatych neurocytów, które przekazują impulsy do móżdżku i wzgórza wzrokowego.

4. Jądro Clarka (jądro klatki piersiowej) - składa się z czubkowatych neurocytów, których aksony w ramach bocznych sznurów są skierowane do móżdżku.

W rogach bocznych (strefie pośredniej) znajdują się 2 jądra środkowe pośrednie i jądro boczne. Aksony czubkowatych neurocytów asocjacyjnych jąder pośrednich przyśrodkowych przekazują impulsy do móżdżku. Jądro boczne rogów bocznych w odcinku piersiowym i lędźwiowym SC jest centralnym jądrem współczulnego podziału autonomicznego układu nerwowego. Aksony neurocytów tych jąder są częścią przednich korzeni SC jako włókna przedzwojowe i kończą się na neurocytach pnia współczulnego (zwoje współczulne przedkręgowe i przykręgowe). Jądro boczne w części krzyżowej SC jest jądrem centralnym części przywspółczulnej autonomicznego układu nerwowego.

Rogi przednie SC zawierają dużą liczbę neuronów ruchowych (neuronów ruchowych), tworząc 2 grupy jąder:

1. Przyśrodkowa grupa jąder - unerwia mięśnie tułowia.

2. Boczna grupa jąder jest dobrze wyrażona w obszarze zgrubienia szyjnego i lędźwiowego - unerwia mięśnie kończyn.

Zgodnie z ich funkcją wyróżnia się neurony ruchowe rogów przednich SC:

1. - neurony ruchowe są duże - mają średnicę do 140 mikronów, przekazują impulsy do zewnątrzpochodnych włókien mięśniowych i zapewniają szybki skurcz mięśni.

2. -małe neurony ruchowe - utrzymują napięcie mięśni szkieletowych.

3. -neurony ruchowe - przekazują impulsy do śródwrzecionowych włókien mięśniowych (w ramach wrzeciona nerwowo-mięśniowego).

Neurony ruchowe są jednostką integracyjną SC, na którą wpływają zarówno impulsy pobudzające, jak i hamujące. Do 50% powierzchni ciała i dendrytów neuronu ruchowego pokryte jest synapsami. Średnia liczba synaps na 1 neuronie ruchowym w ludzkim SC wynosi 25-35 tysięcy. Jednocześnie impulsy z tysięcy synaps pochodzące z neuronów na poziomie rdzeniowym i nadrdzeniowym mogą być przekazywane do 1 neuronu ruchowego.

Nawracające hamowanie neuronów ruchowych jest również możliwe dzięki temu, że gałąź aksonowa neuronu ruchowego przekazuje impuls do hamujących komórek Renshawa, a aksony komórek Renshawa kończą się na ciele neuronu ruchowego synapsami hamującymi.

Aksony neuronów ruchowych opuszczają SC jako część przednich korzeni, docierają do mięśni szkieletowych i kończą się na każdym włóknie mięśniowym blaszką ruchową.

Istota biała SC składa się z podłużnie zorientowanych, przeważnie mielinowanych włókien nerwowych, tworzących sznury tylne (wstępujące), przednie (zstępujące) i boczne (zarówno wstępujące, jak i zstępujące), a także elementy glejowe.

Rdzeń kręgowy to narząd centralnego układu nerwowego kręgowców, umiejscowiony w kanale kręgowym. Powszechnie przyjmuje się, że granica między rdzeniem kręgowym a mózgiem przebiega na poziomie przecięcia włókien piramidalnych (choć granica ta jest bardzo dowolna). Wewnątrz rdzenia kręgowego znajduje się jama zwana kanałem centralnym. Rdzeń kręgowy jest chroniony przez warstwę miękką, pajęczynówkę i oponę twardą. Przestrzenie między błonami a kanałem kręgowym wypełnione są płynem mózgowo-rdzeniowym. Przestrzeń pomiędzy zewnętrzną twardą skorupą a kością kręgów nazywana jest przestrzenią zewnątrzoponową i jest wypełniona tłuszczem i siecią żylną.

Histologia rdzenia kręgowego

Rdzeń kręgowy składa się z dwóch symetrycznych połówek, oddzielonych od siebie z przodu głęboką szczeliną pośrodkową, a z tyłu przegrodą tkanki łącznej. W świeżych preparatach rdzenia kręgowego gołym okiem widać, że jego substancja jest niejednorodna. Wnętrze narządu jest ciemniejsze - to jego istota szara. Na obwodzie rdzenia kręgowego znajduje się jaśniejsza istota biała. Występy istoty szarej są powszechnie nazywane rogami. Wyróżnia się rogi przednie (brzuszne), tylne (grzbietowe) i boczne (boczne). Wzdłuż rdzenia kręgowego zmienia się relacja między istotą szarą i białą. Istota szara jest reprezentowana przez najmniejszą liczbę komórek w okolicy klatki piersiowej, największą w okolicy lędźwiowej.

Istota szara rdzenia kręgowego składa się z ciał komórek nerwowych, włókien niezmielinizowanych i cienkich włókien mielinowych oraz neurogleju. Głównym składnikiem istoty szarej, odróżniającym ją od istoty białej, są neurony wielobiegunowe. Komórki o podobnej wielkości, drobnej strukturze i znaczeniu funkcjonalnym znajdują się w istocie szarej w grupach zwanych jądrami. Poszczególne obszary istoty szarej rdzenia kręgowego różnią się znacznie od siebie składem neuronów, włókien nerwowych i neurogleju.

Wśród neuronów rdzenia kręgowego można wyróżnić następujące typy komórek:

komórki korzeniowe, których aksony opuszczają rdzeń kręgowy jako część jego przednich korzeni

komórki wewnętrzne, których procesy kończą się w synapsach w istocie szarej rdzenia kręgowego

komórki pęczkowe, których aksony przechodzą przez istotę białą w oddzielnych wiązkach włókien, przenosząc impulsy nerwowe z niektórych jąder rdzenia kręgowego do innych jego segmentów lub do odpowiednich części mózgu, tworząc ścieżki.

Rogi tylne dzielą się na warstwę gąbczastą, galaretowatą substancję, jądro rogu tylnego i jądro piersiowe. Pomiędzy rogami tylnymi i bocznymi istota szara wystaje pasmami w istotę białą, w wyniku czego powstaje siatkowate rozluźnienie, zwane formacją siatkową. Gąbczasta warstwa rogu grzbietowego charakteryzuje się szeroko zapętlonym szkieletem glejowym, który zawiera dużą liczbę małych interneuronów. W substancji galaretowatej dominują elementy glejowe. Komórki nerwowe są tutaj małe, a ich liczba jest niewielka. Rogi tylne są bogate w rozproszone komórki interkalarne. Są to małe wielobiegunowe komórki asocjacyjne i spoidłowe, których aksony kończą się w istocie szarej rdzenia kręgowego po tej samej stronie (komórki asocjacyjne) lub stronie przeciwnej (komórki spoidłowe). Neurony strefy gąbczastej, substancji galaretowatej i komórek interkalarnych komunikują się między komórkami czuciowymi zwojów kręgosłupa a komórkami motorycznymi rogów przednich, zamykając lokalne łuki odruchowe. W środku rogu grzbietowego znajduje się jądro rogu grzbietowego. Składa się z neuronów interneuronów, których aksony przechodzą przez spoidło białe przednie na przeciwną stronę rdzenia kręgowego do Funiculus bocznego istoty białej, gdzie stanowią część brzusznych dróg rdzeniowo-móżdżkowych i rdzeniowo-wzgórzowych i są wysyłane do móżdżku i wzgórze. Jądro klatki piersiowej (jądro Clarka) składa się z dużych interneuronów z silnie rozgałęzionymi dendrytami. Ich aksony wychodzą do bocznego pęczka istoty białej po tej samej stronie i jako część tylnego odcinka rdzeniowo-móżdżkowego (przewodu Flexiga) wznoszą się do móżdżku. W strefie pośredniej znajduje się jądro pośrednie przyśrodkowe, którego aksony komórek łączą się z przednim odcinkiem rdzeniowo-móżdżkowym (droga Gowersa) po tej samej stronie oraz jądro pośrednie boczne, zlokalizowane w rogach bocznych i reprezentujące grupa komórek asocjacyjnych łuku odruchowego współczulnego. Aksony tych komórek opuszczają mózg wraz z somatycznymi włóknami motorycznymi jako część przednich korzeni i są od nich oddzielone w postaci białych łączących gałęzi pnia współczulnego. Rogi przednie zawierają największe neurony rdzenia kręgowego, które mają średnicę ciała 100-150 mikronów i tworzą jądra o znacznej objętości. To samo dotyczy neuronów jąder rogów bocznych, komórek korzeni, ponieważ ich aksony stanowią większość włókien korzeni przednich. Jako część mieszanych nerwów rdzeniowych wchodzą na obwód i tworzą zakończenia motoryczne w mięśniach szkieletowych. Zatem jądra te reprezentują motoryczne centra somatyczne. W rogach przednich najbardziej widoczne są środkowe i boczne grupy komórek motorycznych.

Pierwszy unerwia mięśnie tułowia i jest dobrze rozwinięty w całym rdzeniu kręgowym. Drugi znajduje się w obszarze zgrubień szyjnych i lędźwiowych i unerwia mięśnie kończyn. Neurony ruchowe dostarczają informacji odprowadzających do szkieletu mięśnie prążkowane, są dużymi komórkami (średnica 100-150 mikronów). Istota szara rdzenia kręgowego zawiera wiele rozproszonych kępkowatych neuronów. Aksony tych komórek wychodzą do istoty białej i natychmiast dzielą się na dłuższe gałęzie wstępujące i krótsze zstępujące. Łącznie włókna te tworzą własne lub główne wiązki istoty białej, bezpośrednio przylegające do istoty szarej.

Istota biała otacza istotę szarą. Rowki rdzenia kręgowego dzielą go na sznury: przedni, boczny i tylny. Sznury to drogi nerwowe łączące rdzeń kręgowy z mózgiem.

Najszerszym i najgłębszym rowkiem jest przednia szczelina środkowa, która dzieli istotę białą pomiędzy przednimi rogami istoty szarej. Naprzeciwko znajduje się tylna bruzda środkowa.

Para bocznych rowków prowadzi odpowiednio do tylnych i przednich rogów istoty szarej.

Funiculus tylny jest podzielony, tworząc dwie drogi wstępujące: jedną najbliżej tylnej bruzdy środkowej (pęczek delikatny lub cienki) i bardziej boczną (pęczek w kształcie klina). Pęczek wewnętrzny, cienki, wznosi się od najniższych partii rdzenia kręgowego, klinowaty natomiast tworzy się dopiero na poziomie okolicy klatki piersiowej.