Medula spinalis atau sumsum tulang belakang bermula pada medula oblongata, menjulur ke arah kaudal melalui foramen magnum dan berakhir di antara vertebra lumbalis pertama dan kedua. Di sini medula spinalis meruncing sebagai konus medularis, dan kemudian sebuah sambungan tipis dari pia mater yang disebut filum terminale, yang menembus kantong dura mater, bergerak menuju koksigis. Sumsum tulang belakang yang berukuran panjang sekitar 45 cm ini, pada bagian depannya di belah oleh sebuah fisura anterior yang dalam, sementara bagian belakang di belah oleh sebuah fisura sempit.
Pada sumsum tulang belakang terdapat dua penebalan, yaitu penebalan servikal dan penebalan lumbal. Dari penebalan ini, plexus-plexus saraf bergerak guna melayani anggota badan atas dan bawah; dan plexus dari daerah torax membentuk saraf-saraf interkostalis.
Sebuah irisan melintang pada sumsum tulang belakang memperlihatkan sususan substansi kelabu yang membentuk huruf H. Kanalis spinalis berikut isinya yaitu cairan serebro-spinal, melintas persis di tengah-tengah huruf H tersebut.
Kauda equina
Disebut demikia karea kemiripannya dengan ekor kuda; kauda=ekor, dan equina=kuda. Kauda-equina ini merupakan berkas yang terdiri dari akar-akar saraf spinalis yang bergerak turun dari tempat kaitannya pada sumsum tulang belakang, melalui kanalis spinalis, untuk kemudian muncul melalui foramina intervertebrales.
Fungsi sumsum tulang belakang, yaitu:
- Mengadakan komunikasi antara otak dan semua bagian tubuh.
- Gerak refleks
Untuk terjadinya gerak refleks, maka dibutuhkan struktur-struktur sebagai berikut:
Organ sensorik yang menerima impuls, misalnya kulit.
Serabut saraf sensorik
Yang mengantarkan impuls-impuls tersebut menuju sel-sel dalam ganglion radix posterior, dan selanjutnya serabut sel-sel itu akan meneruskan impuls-impuls itu menuju substansi kelabu pada kornu poserior medula spinalis.
Sumsum tulang belakang
Dimana serabut-serabut saraf penghubung menghantarkan impuls-impuls menuju kornu anterior medula spinalis.
Sel saraf motorik dalam kornu anterior medula spinalis yang menerima dan mengalihkan impuls tersebut melalui serabut saraf motorik.
Organ motorik, yang melaksanakan gerakan karena dirangsang oleh impuls saraf motorik.
Gerak refleks
Merupakan bagian dari mekanisme pertahanan pada tubuh dan terjadi jauh lebih cepat dari gerak sadar, misalnya menutup mata pada saat terkena debu, menarik kembali tangan dari benda panas menyakitkan yang tersentuh tanpa sengaja. Gerak refleks dapat dihambat oleh kemauan sadar; misalnya, bukan saja tidak menarik tangan dari benda panas, bahkan dengan sengaja menyentuh permukaan benda panas itu.
Saraf-saraf spinalis
Tiga puluh satu pasang saraf sumsum tulang belakang muncul dari segmen-segmen medula spinalis melalui dua akar, akar anterior dan akar posterior. Serabut saraf motorik membentuk akar anterior yang berpadu dengan serabut saraf sensorik pada akar posterior guna bersama membentuk saraf spinalis gabungan. Penyatuan ini terjadi sebelum serabut saraf itu melintasi foramen intervertebralis, tetapi segera setelah itu membagi diri lagi menjadi serabut primer anterior dan serabut primer posterior.
Serabut primer posterior melayani kulit dan otot punggung; sedang serabut primer anterior membentuk berbagai cabang yang menjadi plexus saraf anggota gerak, dan membentuk saraf-saraf interkostalis pada daerah torax.
Jalur saraf motorik
Impuls berjalan dari kortex serebri menuju sumsum tulang belakang, melalui jalur-jalur menurun yang disebut traktus serebro spinalis atau traktus piramidalis. Neuron pertama, yaitu neuron motorik atas, memiliki badan-badan sel dalam daerah pre-Rolandi pada kortex serebri dan serabut-serabutnya berpadu erat pada saat mereke melintas antara nukleus-kaudatus dan lentiformis dalam kapsula interna.
Neuron motorik bawah
Yang bermula sebagai badan sel dalam kornu anterior sumsum tulang belakang, keluar, lantas masuk akar anterior saraf spinalis, lalu didistribusikan ke periferi, dan berakhir dalam organ motorik, misalnya otot.
Kerusakan pada neuron motorik
Dari segi klinis, perlu dibedakan antara kerusakan pada neuron motorik atas, seperti jalur motorik pada daerah otak, dan gangguan pada neuron motorik bagian bawah.
Hemiplegia adalah contoh tentang kerusakan pada neuron motorik atas, dimana otot-otot sebetulnya bukan lumpuh, tetapi lemah dan kehilangan kontrol. Otot pada anggota gerak dapat menjadi spastik, dan gerakan tidak sadar terjadi serta tak terkendalikan, sehingga sering menimbulkan kejang-kejang dan kaku. Refleks-refleks meninggi. Tonus otot tetap ada dan otot yang terkena serangan tidak mengecil.
Poliomielatis adalah sebuah contoh kerusakan neuron motorik bawah, dimana otot yang terserang menjadi lumpuh dan lemah, juga mengecil dan kehilangan refleks-refleks normal. Bila penderita ialah seorang anak, maka anggota geraknya tidak dapat berkembang.
Bell’s palsy adalah sebuah contoh lain pada kerusakan neuron motorik bawah ini.
Jalur saraf sensorik
Impuls saraf sensorik bergerak melintasi traktus menaik yan terdiri dari tiga neuron.
Yang pertama, atau neuron yang paling tepi, memiliki badan sel dalam ganglion sensorik, pada akar posterior sebuah saraf spinalis; lantas dendron, yang merupakan sebuah cabangnya, bergerak menuju periferi dan berakhir dalam satu organ sensorik, misalnya kulit. Sementara itu Axon, yang merupakan cabangnya yang lain, masuk ke dalam sumsum tulang belakang, lantas naik menuju kolumna posterior dan berakhir pada sekeliling sebuah nukleus dalam medula oblongata.
Sel neuron yang kedua timbul dalam nukleus tersebut, kemudian melintasi garis tengah dalam cara yang sama seperti jalur motorik desendens untuk membentuk dekusasio sensorik, naik melalui pon dan dienselafon guna mencapai talamus.
Neuron yang ketiga dan terakhir, bermula dalam talamus, bergerak melalui kapsula interna untuk mencapai daerah sensorik kortex serebri.
Traktus menaik ini menghantarkan impuls sentuhan, kedudukan sendi-sendi dan getaran; sementara yang lainnya menghantarkan impuls sentuhan, rasa sakit dan suhu.
Perasaan (sensibilitas)
Saraf sensorik tepi akan menghantarkan beberapa impuls “aferen” untuk ditafsirkan oleh daerah sensorik dalam kortex serebri sebagai sentuhan, rasa sakit, gatal, suhu, rasa panas dan dingin, yang berasal dari struktur tepi, sementara impuls “aferen” lain timbul dari struktur yang lebih dalam sebagai rasa sakit, tekanan dan sebagainya, serta rasa gerakan dan kedudukan sendi dan otot. Dengan demikian penafsiran perasaan ini tergantung pada rangsangan dari periferi yang dialirkan oleh berbagai neuron, dan akhirnya mencapai stasiun penafsiran pusat dalam otak.
Sinapsis saraf
Axon sebuah saraf adalah serabut penghantar, sementara dendrit 9ada lebih dari satu) adalah serabut yang menerima impuls saraf dan mengalihkannya menuju sel saraf. Dalam susunan saraf pusat, impuls dapat disalurkan melalui serangkaian neuron, seperti yang terdapat pada neuron-neuron sensorik asendens. Diperkirakan bahwa proses penyaluran impuls tidak harus melalui struktur yan tanpa terputus.