Gannon B. Randolph, MD Arya Nick Shamie, MD

I. Anatomia del sistema nervoso/midollo spinale

A. Sistema nervoso

1. Il sistema nervoso centrale comprende l'encefalo e il midollo spinale.
2. Il sistema nervoso periferico comprende i nervi cranici e quelli spinali.

B. Iniziale sviluppo embrionario (Figura 1)

1. Durante la terza settimana l'embrione assume una struttura planare, prima di un vero e proprio sviluppo del sistema nervoso centrale.
2. La stria primitiva diventa più profonda, formando il solco primitivo. Questo solco medio-sagittale s'inspessisce nell'ambito dell'ectoderma e inizia a piegarsi su se stesso, formando un tubo neurale.
3. Saldandosi, la cresta neurale forma la dorsale del tubo neurale, mentre la notocorda resta in posizione ventrale.

• La cresta neurale forma il sistema nervoso periferico (compresi la pia madre, i gangli spinali e il tronco simpatico).
• Il tubo neurale forma il midollo spinale, e la notocorda dà origine ai corpi vertebrali anteriori e ai dischi intervertebrali.

     4. Mancata saldatura di un'estremità del tubo neurale

• Cranialmente - Può provocare anencefalia
• Caudalmente - Può provocare spina bifida occulta, meningocele, mielomeningocele o mieloschisi
• Si ritiene che la diastematomielia sia provocata dalla persistenza del canale neuroenterico, presente durante la terza e la quarta settimana di gestazione.

     5. Con la crescita, la colonna vertebrale cambia posizione. Alla nascita il cono si trova a livello di L3, spostandosi a L1-2 con la maturità scheletrica.

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Figura 1. Il solco medio-saggittale s’inspessisce nell’ambito dell’ectoderma e inizia a piegarsi su se stesso, formando il tubo neurale. (Riproduzione da Rinella A: Human embryology emphasizing spinal and neural development, in Spivak JM, Connolly PJ [eds]: Orthopaedic Knowledge Update: Spine 3. Rosemont, IL, American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2006, pp 3-13.)

1. Le vertebre si sviluppano dai somiti, che circondano la notocorda e il tubo neurale. Vi sono 4 somiti occipitali, 8 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 4 o 5 coccigei, analogamente al numero delle vertebre dell'adulto.
2. Tutte le vertebre possiedono tre centri primari d'ossificazione - Il centro (corpo vertebrale anteriore), l'arco neurale (elementi posteriori, peduncoli e una piccola parte della vertebra anteriore) e un elemento costale (parte anteriore della massa laterale, processo trasverso o costa).
3. Il nucleo polposo si sviluppa a partire da cellule della notocorda, l'anulus dalle cellule sclerotomali associate alla risegmentazione.
4. La mancata formazione di queste strutture può portare allo sviluppo di emivertebre, mentre la mancata segmentazione dei somiti può portare a barre non segmentate e a fusioni vertebrali.

• La più aggressiva scoliosi congenita si associa a un'emivertebra da un lato e a una barra non segmentata dall'altro.
• Un altro difetto della segmentazione è la sindrome di Klippel-Feil (brevicollis congenita).

D. Struttura del midollo spinale (Figura 2)

1. Durante la chiusura del tubo neurale, le cellule dorsali (lamine alari) assumono funzioni prevalentemente sensoriali (afferenti), e quelle ventrali (lamine basali) prevalentemente motorie (efferenti).

• Le colonne dorsali trasferiscono le sensazioni vibratorie, la sensibilità profonda e la propriocezione.
• Antero-lateralmente, il tratto spinotalamico laterale trasmette le sensazioni dolorose e quelle termiche
• Il tratto spinotalamico ventrale trasmette la sensibilità superficiale.
• La funzione motoria volontaria viene trasmessa dai tratti corticospinali laterali, con i tratti per le estremità inferiori, il tronco e le estremità superiori che decorrono dalla superficie in profondità.

    2.  Esistono 31 coppie di nervi spinali: 8 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 1 coccigea.

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Figura 2 Illustrazioni relative a sezioni anatomiche del midollo spinale cervicale. S = sacrale, L = lombare, T = toracico, C = cervicale, 1 = fascicolo gracile, 2 = fascicolo cuneato, 3 = tratto spino-cerebellare dorsale, 4 = tratto spino-cerebellare ventrale, 5 = tratto spino-cerebellare laterale, 6 = tratto spino-olivare, 7 = tratto corticospinale ventrale, 8 = tratto tetto-spinale, 9 = tratto vestibolo-spinale, 10 = tratto olivo-spinale, 11 = tratto propriospinale, 12 = tratto corticospinale laterale. (Riproduzione autorizzata tratta da Heller JG, Pedlow FX Jr: Anatomy of the cervical spine, in Clark CR [ed]: The Cervical Spine, ed 3. Philadelphia, PA, Lippincott-Raven, 1998, pp 3-36.)

1. Simpatico - vi sono 22 gangli - 3 cervicali, 11 toracici, 4 lombari e 4 sacrali.

• Nel rachide cervicale, i gangli sono situati posteriormente alla guaina carotidea sul muscolo lungo del collo e sui processi trasversi.
• Sono presenti il ganglio stellato, quello medio e quello superiore; il ganglio medio è quello più a rischio dal punto di vista della chirurgia di C6, per la sua vicinanza al margine mediale del muscolo lungo del collo.
• Danni al sistema nervoso simpatico possono provocare la sindrome di Horner.

    2. Parasimpatico

• Nel tratto della colonna vertebrale lombare davanti all'ultima vertebra lombare, le fibre parasimpatiche derivanti dai livelli S2, S3 e S4 per i nervi splancnici pelvici si uniscono con i nervi splancnici lombari simpatici per formare il plesso ipogastrico.
• Le dissezioni tissutali anteriori al tratto lombare della colonna dovrebbero procedere da sinistra verso destra e ridurre al minimo l'utilizzo dell'elettrocauterizzazione, per ridurre il rischio di lesione del plesso ipogastrico e la conseguente eiaculazione retrograda.