Patofyziologie páteřní míchy
a) Mícha je organizována do šedé hmoty (nervová těla) a bílé hmoty (která obsahuje
myelinizované axony). Bílá hmota může být dále rozdělena na několik vystupujících
nebo sestupujících traktů, které jsou složeny ze svazku axonů, které pocházejí a
projikují do specifických oblastí v mozku a periferii. Tyto trakty přenášejí senzorické
(například teplota) nebo motorické informace. Kořeny míšních nervů vstupují do
míchy a přenášejí buď senzorické informace do míchy (přes senzorický nebo zadní
kořeny) nebo motorické informace do obvodu (přes motorický nebo přední kořen)
b) Páteř obklopuje míchu a poskytuje ji ochranu. Krev je dodávána do míchy
míšními tepnami, které jsou umístěny vpředu a vzadu. Mícha je také obklopena
ochrannou vrstvou míšního moku
https://www.nature.com/articles/nrdp201718
https://www.youtube.com/watch?v=_G-d8gKIlOw&ab_channel=RhesusMedicine
Páteř je segmentována do 7 krčních, 12 hrudních, 5 bederních a 5 křížových
obratlů. Každá segmentální oblast míchy (c) inervuje specifickou oblast kůže
(d), svalu (e) nebo orgánovou skupinu. Poškození míchy může vést k
částečnému nebo úplnému ztrátě funkce pod úrovní zranění.
https://www.nature.com/articles/nrdp201718
Chipaultovo pravidlo určuje polohu jednotlivých míšních segmentů podle trnových výběžků obratlů. Míšní segmenty jsou s
odpovídajícími obratli vzájemně posunuty (neplatí u dětí). Tento posun vzniká kvůli různé rychlosti růstu páteře a míchy.
C horní stejné
C dolní +1
Th horní +2
Th dolní +3
Th 10–12 L1–L4
Přechod Th12–L1 epiconus (L5–S2)
L1–L2 conus (S3–Co)
https://www.wikiskripta.eu/w/Chipaultovo_pravidlo
Poškození páteřní míchy
Traumatické (70%)
Způsobené vnějšími fyzikálními vlivy
Nejčastější příčiny
• Dopravní úrazy, pracovní a sportovní úrazy, násilí
• 2/3 do 40 let, 50% 16 až 30 let, 80% muži
Nejčastěji postižené oblasti: C4-C6 (kvadruplegie 55%) a Th11-L2 (paraplegie 45%)
Netraumatické
akutní nebo chronické procesy, vrozené vývojové vady, vaskulární, zánětlivá, degenerativní onemocnění,
tumory, spondylolýza, infekce
~300 případů ročně
Přímá komprese, nadměrná flexe, extenze a rotace (zlomeniny nebo luxace obratlů, poškození ligament a disků)
=> poškození míchy (neuronů, oligodendrocytů a dalších komponent) nadměrným natažením, tlakem úlomků, tlakem luxovaného obratle,
výhřezem disku
Primární mechanismus poškození:
Sekundární mechanismus poškození:
Vaskulární změny, narušení krevně-míšní bariéry (otok působící další kompresi!), krvácení, ischemie, nadměrná aktivace a infiltrace leukocytů,
deregulované působení zánětlivých mediátorů a cytotoxických produktů (ROS), zvýšená pro-apoptické signalizace, gliová reakce, vazivové
změny, kavitace, demyelinizace
K poškození buněk dochází již primárním inzultem, ten však zahajuje komplexní kaskádu sekundárních poranění, která
způsobuje odumírání neuronů a gliových buněk,ischemii a zánět
změny v organizaci a strukturální architektuře míchy => trvalé neurologické defekty
a | Mechanické trauma míchy vyvolává sekundární kaskádu poranění, která je
charakterizována v akutní fázi (tedy 0-48 hodin po poranění) otokem,
krvácením, ischemií, infiltrací zánětlivých buněk, uvolňováním cytotoxických
produktů a buněčnou smrtí. Sekundární poškození vede k nekróze a/nebo
apoptóze neuronů a gliových buněk, (oligodendrocyty), což může vést k
demyelinizaci.
b | Ve subakutní fázi (2-4 dny po poranění) dochází k další ischemii v důsledku
pokračujícího otoku, trombózy cév a vazospasmu. Trvalá infiltrace zánětlivých
buněk způsobuje další buněčnou smrt a vznikají cystické mikrokavitace.
Kromě toho se astrocyty množí a ukládají molekuly extracelulární matrixo do
oblasti okolo léze.
c | V chronické fázi (2 týdny až 6 měsíců) dochází k další degeneraci axonů a
gliová jizva se stává silným inhibítorem regenerace. Kavitace omezuje
regeneraci axonů a migraci buněk.
https://www.nature.com/articles/nrdp201718
Bezprostředně po poranění míchy nastupuje fáze míšního (spinálního) šoku charakterizovaná vymizením reflexní aktivity,
svalovou atonií, případně anestezií a přetrvávající nejčastěji kolem 4 - 6 týdnů.
Po odeznění nastupuje spasticita. Je charakterizována zvýšením tonického napínacího reflexu v důsledku abnormálního
zpracování proprioceptivní aferentace na míšní úrovni. Klinické projevy jsou svalový hypertonus, zvýšené šlachové reflexy,
pozitivní iritační pyramidové příznaky, klonus, flexorové a extenzorové spasmy a asociativní motorické poruchy.
U kompletní transverzální míšní léze k obnovení motorické či senzitivní funkce pod úrovní míšního poranění nedochází.
(Častěji komprese míchy bez úplného přerušení)
Po odeznění může dojít k nástupu nebo zlepšení hybnosti či citlivosti pod úrovní míšní léze.
Pokud se do 3 měsíců po úraze neobjeví motorická nebo senzitivní aktivita pod úrovní míšní léze, lze považovat poškození
míchy za kompletní. I u těchto pacientů však dochází v průběhu prvního roku po úraze k funkčnímu zlepšení.
https://czepa.cz/wp-content/uploads/2020/01/Lecba_a_rehabilitace_pro_pacienty_s_misni_lezi_CZEPA.pdf
Komoce
• Dočasné funkční postižení míchy (senzorické, motorické, poruchy sfinkterů)
• Plně reverzibilní
Kontuze
• Inkompletní léze míšní
• Kompletní tranzverzální léze míšní
 Úplné přerušení míchy
 1. Fáze – spinální šok (24 – 48h)
Atonie pod místem postižení, areflexie, ztráta volní pohybové
aktivity, anestzie
Atonie detrusoru močového měchýře s retencí moči a paradoxní
ischurií
 2. Fáze – míšní automatismy
 Hypertonie pod místem postižení, hyperrelfexie, trvá úplná
ztráta volní pohybové aktivity a anestézie
 Spastický reflexní měchýř
Druhy poranění míchy
otevřené (10%) vs. uzavřené
Naśledky poranění míchy
Léze v míšních segmentech C1 – C4
Spastická kvadruparéza/plegie
Porucha sfinkterů
Léze v segmentech C5 – Th2
Smíšená nebo chabá paréza/plegie HKK
Spastická paréza/plegie DKK
Poruchy sfinkterů
Léze v segmentech Th3 – Th10
Spastická paréza/plegie DKK
Poruchy sfinkterů
Léze v segmentech Th9 – L2
Smíšená nebo chabá paréza/plegie DKK
Poruchy sfinkterů
Léze segmentů L3 – S5
Poruchy sfinkterů
https://www.merckmanuals.com/home/injuries-and-poisoning/spinal-injuries/injuries-of-the-spinal-cord-and-vertebrae
Patern senzorimotorické ztráty projevující se u pacientů lze vysvětlit poškozením
konkrétních drah míchy s ušetřením ostatních. Například nepoměrné postižení
motoriky horních končetin ve srovnání s dolními končetinami u pacientů s
centrálním syndromem míšním (syndrom míšní šedi) (b) by mohlo být
vysvětleno úplným, poškozením kortikospinální dráhy (přenášející impulsy
související s jemným pohybem rukou a prstů), ale ušetření extrapyramidových
drah (ovládající hrubého pohybu nohou a proximální části paže). Rozdílné úrovně
senzorimotorické, bolesti a teplotní ztráty se vyskytují u pacientů se syndromem
Brown-Séquard (míšní hemisekce) (c) (tj. souběžná kontralaterální ztráta vnímání
bolesti a teploty - poškození zkříženého svazku spinothalamického a ipsilaterální
senzorimotorická ztráta) (c). Syndrom léze přední části míchy (d) vede k úplné
motorické paralýze v důsledku poškození kortikospinální dráhy, ztrátě vnímání
bolesti a teploty v důsledku poškození spinotálamické dráhy, ale uchování vnímání
lehkého doteku a propriorecepce. Syndrom léze zadní části míchy (e) má opačný
účinek, se ztrátou vnímání lehkého doteku a propriorecepce, ale s uchováním
motorické funkce a vnímání bolesti a teploty.
Míšní syndromy
distálně od léze může být zachován ostrůvek čití nebo hybnosti.
https://www.nature.com/articles/nrdp201718
Paraplegie
Člověk s nízkou paraplegií (Th 10/L) úplně či částečně ztrácí pohyblivost dolních končetin. Citlivost má zachovalou od břicha
nahoru, částečně může cítit na dolních končetinách.
Při vysoké paraplegii(Th 1/6), kdy je poraněna horní část zad, je ztráta pohyblivosti dolních končetin vždy úplná a částečně se
přidává ztráta pohyblivosti těla. Postižení částečně omezuje dýchání a kašlání. Citlivost je zachována pouze od hrudi výš.
Tetraplegie
Nízká tetraplegie(C6/8) Pacient je schopen unést tíhu vlastní ruky a tak zvedne paži do úrovně ramen. Je zachována plná síla
ramenních kloubů, flexorů lokte a zachovalá funkce radiálních extenzorů zápěstí. Je možné vycvičit náhradní úchop.
Při vysoké tetraplegii (C4, C/5), kdy je mícha poškozena v krčním segmentu, je porušena citlivost horních končetin a úplně
ztracena pohyblivost těla a dolních končetin. Dýchání a kašlání je výrazně obtížné. Částečně citlivé zůstanou tváře, šíje,
ramena a ruce, zcela necitlivé tělo a nohy.
Pentaplegie
Projevem pentaplegie (C1/3) je ochrnutí všech končetin, bránice, trupového a břišního svalstva. Pacienti jsou po celý zbytek
života odkázáni na umělou plicní ventilaci.
https://czepa.cz/poskozeni-michy/
https://www.csnn.eu/casopisy/ceska-slovenska-neurologie/2014-1-7/mezinarodni-standardy-pro-neurologickou-klasifikaci-misniho-poraneni-revize-2013-47214
Klasifikace míšního poranění
motorické/senzitivní skóre
https://www.csnn.eu/casopisy/ceska-slovenska-neurologie/2012-2-7/odezneni-traumaticke-pentaplegie-u-pacienta-po-kombinovane-zlomenine-c1-c2-37571/download?hl=cs
Respirační komplikace jsou nejčastější příčinou úmrtí pacientů s lézí krční a horní hrudní míchy do jednoho roku od úrazu.
Urogenitální poruchy
Léze horního motoneuronu vede k poruše inervace levé poloviny tračníku, esovité kličky a rekta => zácpa
Poruchy termoregulace
Zvýšené riziko trombózy
Osteoporóza
Paraartikulární osifikace
Neuropatická a muskuloskeletární bolest
Celkové výrazné snížení délky dožití
https://czepa.cz/wp-content/uploads/2020/01/Lecba_a_rehabilitace_pro_pacienty_s_misni_lezi_CZEPA.pdf
Zdravotní důsledky a komplikace míšní léze
Poranění míchy v krční a horní hrudní části narušuje vedení sympatiku (modrá
čára) do srdce a periferního cévního systému, zatímco zachovávají vstupy
baroreceptorů (červená čára) a výstup parasympatického nervového systému
(zelená čára). V důsledku toho dominuje parasympatické nervové zásobení srdce,
což způsobuje bradykardii a snížený srdeční výdej. To je dále komplikováno
ztrátou periferní svalové a cévní tonicity, což podporuje redistribuci krve do
periferie s sníženým žilním návratem. Pacienti tak často trpí hypotenzními
symptomy, zejména při námaze nebo vzpřímeném postavení.
Nerovnováha parasympatického a sympatického nervového systému také může
umožnit nekontrolovanou reflexní sympatickou stimulaci míchy v důsledku
bolestivých podnětů vedoucí k náhlé periferní vazokonstrikci a akutní hypertenzi
=> syndrom autonomní dysreflexie.
https://www.nature.com/articles/nrdp201718
Proč CNS neregeneruje?
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8975767/
• přítomnost faktorů inhibujících růst
• chondroitin sulfate proteoglycans (CSPGs)
• myelin-associated inhibitors (Nogo A, MAG)
• nepřítomnost faktorů podporujícíh růst
• regeneration-associated genes (RAG)
• Oligodendrocyty (CNS) vs. Schwannovy b. v PNS
Motorické poruchy
Poruchy motorických nervů
• Amyotrofická laterální skleróza
 Degenerace buď centrálních i preriferních, nebo jen periferních motoneuronů
 Porucha axoplasmatického transportu
 Paréza obvykle chabá
 Samovolné aktivace motorických jednotek (fascikulace)
 Medián přežití cca 3 roky, 4% nemocných > 10 let
 Léčba – antagonista glutamátu, jinak nespecifická
• Myasthenia gravis
 Autoprotilátky proti nikotinovému receptoru na nervosvalové ploténce
 Svalová slabost kolísavého charakteru
 Střídání relapsů a remisí
 Léčba: inhibitory cholinesterázy, imunosupresiva
 Cílem terapie trvalá remise
• Demyelinizační nemoci
 Sclerosis multiplex (CNS)
 Senzorické i motorické poruchy
 Progresivní zhoršování – přežití obvykle dekády
 Syndrom Guillain-Barré (PNS)
 U cca 2/3 pacientů trvalá remise
 U obou nemocí autoimunitní prvky, v léčbě imunosupresiva
heterogenní neurodegenerativní onemocnění (90% se vyskytuje sporadicky), které je charakterizováno degenerací horních motorických
neuronů (neurony, vycházející z kůry do mozkového kmene a míchy) a/nebo dolních motorických neuronů (vycházející z mozkového kmene
nebo míchy do svalů). ALS vzniká na podkladě excesivního odumírání neuronů apoptotickým mechanizmem, k němuž dochází pravděpodobně
vlivem kumulace abnormálních proteinových agregátů.
Amyotrofická laterální skleróza (ALS)
Klinické projevy ALS
Dominují motorické projevy, jako je svalová slabost a dysfagie (potíže s polykáním),
u některých forem i mimomotorické příznaky (př. kognitivní). Choroba rychle
progreduje, bez remisí, a postupně postihuje více svalových skupin končetin i
trupu. Kauzální terapie neexistuje. Medián přežití 2 – 4 roky, 90% pacientů umírá
do 5 let.
https://www.nature.com/articles/nrdp201771
https://www.nature.com/articles/nrdp201771
Mutace v kandidátních genech mohou způsobovat poškození motorických
neuronů více než jedním mechanismem, ačkoli jsou často propojené.
superoxid dizmutáza 1 (SOD1) je gen s největším počtem
patofyziologických mechanismů.
Abnormální metabolismus RNA a poškozená homeostáza proteinů jsou
převažující faktory spojující více příčinných genů ALS s neuronálním
poškozením. Zvýšení oxidativního stresu dále zatěžuje již deregulovaný
systém homeostázy proteinů.
Další mechanismy ALS mohou přímo ovlivňovat neuronální funkci
(například poškození jaderného exportu, poškození opravy DNA a poruchy
transportu vesikulů) a vést k dysfunkci gliových buněk. S ALS je spojována
také neuronální hyperexcitabilita a axonpatie.
Patofyziologie ALS
Spinální svalová atrofie (SMA – Spinal muscular atrophy)
Spinální svalové atrofie (SMA) jsou skupinou vzácných (1:10000) dědičných degenerativních chorob postihujících alfa motoneurony předních
rohů míšních. Klinicky se projevují progresivní zejména proximální svalovou slabostí. Hlavní příčina předčasného úmrtí je respirační
insuficience.
Jedná se o heterogenní skupinu onmocnění, až 95% však tvoří autosomálně recesivní forma způsobená mutací genu SMN1 (survival motor
neuron) jenž reguluje přežití motorických neuronů (role v procesování RNA, ribonukleoproteinů, transportu, cytoskeletárních přestavbě,…).
https://www.neurologiepropraxi.cz/pdfs/neu/2016/06/03.pdf
v ČR pilotní projekt screeningu SMA u novorozenců
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1918306116
Zolgensma je schválena pouze pro použití u pacientů mladších než dva roky, zatímco Spinraza je schválena pro použití u pediatrických i dospělých
pacientů
Z: = 50 mil., jednorázová aplikace
S: = 16 mil. první rok léčby a 8 mil. každý další rok
(léky budou hrazeny pojišťovnou!)
Heterogenní, multifaktoriální autoimunitní onemocnění. Nejčastější chronické zánětlivé, demyelinizační, neurodegenerativní onemocnění CNS u mladých
dospělých (V ČR cca 20000 lidí, častěji ženy, propuknutí mezi 20. a 40. rokem). U většiny pacientů (90%) jsou počáteční stadia onemocnění charakterizována
reverzibilními epizodami neurologické dysfunkce trvajícími několik dnů nebo týdnů (=> střídáním období klidu a obdobím vzplanutí autoimunitního zánětu tzv.
relabující-remitující MS). Menšina pacientů má progresivní průběh onemocnění od počátku.
Patologickým znakem MS je vznik demyelinizačních lézí v mozku a míše, které mohou být spojeny s neuro-axonálním poškozením. Fokální léze jsou připisovány
infiltraci imunitních buněk, včetně T buněk, B buněk a myeloidních buněk, do parenchymu centrálního nervového systému, s následným poškozením.
Předpokládá se, že autoimunitní zánět centrálního nervového systému je spuštěn kombinací faktorů vnějšího prostředí (kouření, virové infekce, nedostatek
vitamínu D, složení střevního mikrobiomu) nasedajících na genetickou predispozici.
Roztroušená skleróza (RS, sclerosis multiplex)
https://www.medicalnewstoday.com/articles/324944#common-symptoms
Projevy se odvíjí od místa CNS, které je zánětem zasaženo. Jsou individuální a mění se i v průběhu nemoci.
Jedná se o zánět očního nervu (rozmazané vidění, bolest při pohybu okem, změna vnímání barev), poruchy
hybnosti, citlivosti (včetně mravenčení), poruchy rovnováhy nebo obtíže s močením. Tyto problémy se mohou
objevovat vždy jen v určitém časovém období (typicky v rámci týdnů) a opět zmizet.
Léčba kortikosteroidy + biologická léčba
https://www.ereska-aktivne.cz/roztrousena-skleroza