ZÁKLADNÍ PRINCIPY ANATOMICKÉHO A FUNKČNÍHO USPOŘÁDÁNÍ NERVOVÉHO SYSTÉMU Roman Kopáčik •Seminář pro porodní asistentky 18.10.2012 pro hlavicku RGB NEUROLOGIE llékařský obor, zabývající se chorobami: lCNS (mozek, mícha) lPNS = nervové kořeny l pleteně l periferní nervy lvč. vegetativních nervů (centrálních i periferních) lNERVOSVALOVÝCH PLOTÉNEK lSVALŮ l lvýznamný PŘEKRYV PROBLEMATIKY S VĚTŠINOU JINÝCH OBORŮ, zejm. s ortopedií (vertebrogenní problematika), úrazovou chirurgií, internou (zejm. kardiologie, revmatologie, hematoonkologie, gastroenterologie), ORL, oční…. NEURON l= NERVOVÁ BUŇKA l l lzákladní STAVEBNÍ JEDNOTKA nervového systému (CNS i PNS) l lTĚLO (obsahuje organely) lv CNS tvoří šedou hmotu (jádra, mozk. kůru) lv PNS tvoří ganglia (senzitivní x vegetativní) l lVÝBĚŽKY (v CNS bílá hmota, v PNS periferní nervy): lDENDRITY (krátké, aferentní, obv. několik, na ně napojeny axony jiných neuronů) lNEURIT (AXON) (eferentní, na konci má terminální větvení - napojení na dendrity, těla či axony jiných neuronů x na sval. vlákna) l neuron_labeled_diagram TYPY NEURONŮ l lpodle TVARU l l l lpodle PŘÍSLUŠNOSTI K l NERVOVÝM SYSTÉMŮM lmotorické (= motoneurony) lsenzitivní lvegetativní (autonomní) linterneurony (mozek a mícha, nelze je jednoznačně přiřadit k některému z těchto systémů) l l Typy neuronů podle tvaru PERIFERNÍ NERVOVÁ VLÁKNA lMYELINIZOVANÁ lSchwannovy buňky lmyelinizované úseky l = internodia (0,1-2mm l v závislosti na průměru l axonu – čím silnější, tím delší) lnemyelinizované l =Ranvierovy zářezy l lNEMYELINIZOVANÁ luložena jen v záhybech Schwannových bb. (neobtočených kolem vláken) l lDLE FUNKCE (příslušnosti k nerv. systémům) motorická -senzitivní –autonomní lPERIFERNÍ NERVY: dtto, nebo smíšené (různé typy vláken) l l l l Neuron PERIFERNÍ NERVOVÁ VLÁKNA lMOTORICKÁ lbuňky (= motoneurony) v předních rozích míšních + v motorických gangliích některých hlav.nervů laxony vedou odstředivě (ke svalům), silné, myelinizované l lSENZITIVNÍ lbuňky v gangliích zadních kořenů + některých hlav. nervů lvedou dostředivě (z kůže a orgánů), síla a stupeň myelinizace dle funkce l lAUTONOMNÍ (vegetativní): vždy odstředivě, tenká nemyelinizovaná lSYMPATICKÁ: 1. bunky v míše, 2. buňky v gangliích blízko míchy (truncus sympaticus) lPARASYMPATICKÁ: těla 1. buněk v jádrech CNS nebo v sakrální míše, 2. buňky jsou v gangliích ve stěně orgánů nebo v jejich blízkosti PERIFERNÍ NERV ljednotlivá nervová vlákna se shlukují do FASCIKLŮ l lperiferní nerv l je tvořen více fascikly l lvše obaleno VAZIVEM l s cévami (výživa) lENDONEURIUM l(kolem nerv. vláken) lPERINEURIUM l (kolem fasciklů) lEPINEURIUM l (kolem celého nervu) Periferní nerv FUNKCE NEURONU lPŘENOS NERV. VZRUCHU l lMEMBRÁNA, různě propustná pro různé molekuly a ionty (polopropustná = semipermeabilní), význam má jejich náboj l lV KLIDOVÉM stavu je nervová membrána POLARIZOVANÁ l (vnitřek oproti vnějšku záporný – cca -70 mV) (vně Na+ a Cl-, uvnitř K+ a anionty bílkovin) l lPŘI PODRÁŽDĚNÍ –zvýšení propustnosti pro Na+ (směrem dovnitř) è DEPOLARIZACE l lpoté REPOLARIZACE pomocí ↑ propustnosti pro K+ l Depolarizace 2 FUNKCE NEURONU - 2 lnakonec návrat k původnímu stavu pomocí Na+ a K+ pump l luvedený způsob změny membránového potenciálu umožní ŠÍŘENÍ VZRUCHU PO DANÉM NEURONU či jeho výběžcích l lzákon „VŠE NEBO NIC“ – podprahové podráždění vzruch nevyvolá, nadprahové (pak už jakkoli silné) vzruch vyvolá l lv klidu na membráně l KLIDOVÝ POTENCIÁL l lvzruch= l AKČNÍ POTENCIÁL l Depolarizace SYNAPSE NERVOVÝCH BUNĚK lpřenos vzruchu MEZI NERVOVÝMI BUŇKAMI = SYNAPSE l lpřenos je pouze JEDNOSMĚRNÝ (z terminálního větvení axonu na násl. neuron – nejčastěji na dendrity, event. tělo, méně na axon) l lCHEMICKY = uvolnění MEDIÁTORU z terminálního větvení axonu 1. neuronu è vazba na receptory na 2.neuronu (x svalu, kde opět vyvolá akč. potenciál…) l ↓ lvyvolá podráždění l x útlum membrány dendritu l lMEDIÁTORY lEXCITAČNÍ l (Na, A, Ach, Ser, glutamát..) lINHIBIČNÍ (GABA) l Synapse NERVOSVALOVÁ PLOTÉNKA Nervosvalová ploténka lspecifický DRUH SYNAPSE lpresynapticky: terminální větvení axonu motoneuronu lpostsynapticky: membrána svalového vlákna lACETYLCHOLINERGNÍ lvazba na receptory sval. membrányèakční potenciál è kontrakce sval.vlákna l lACH následně lzpětně vychytáván presynapticky lštěpen acetylcholinesterázou l lporuchy NS přenosu lpresynaptické (↓ACH) lpostsynaptické l (↓ x dysfunkce receptorů) l SVALY lPODLE STAVBY: lKOSTERNÍ (příčně pruhované) (sv.vlákna s mnoha jádry, vůlí ovlivnitelné) lHLADKÉ (samostatné sval. buňky, vnitřní orgány, neovlivnitelné) lSRDEČNÍ (vůlí neovlivnitelný) Svalovec Muscular-System2 SARKOMERA (ZÁKL. STAV. JEDNOTKA) l2 typy vláken (MYOFILAMENT) ltenká (aktin + troponin + tropomyozin, zakotvena ve stěně) lsilná (myozin, ve středu sarkomery) Svalové vlákno lpo aktivaci svalu dojde pomocí Ca2+ iontů (ze sarkopl.retikula kolem sval. vláken) k odkrytí vazeb.míst na aktinu lè na ty se váže myozin lè silná vlákna „ručkují“ po tenkých lè zkrácení sarkomery lè SVALOVÁ KONTRAKCE l lřetězec sarkomer = MYOFIBRILA STAVBA SVALU lřetězce sarkomer = MYOFIBRILY l lskupina myofibril, obklopená společným sarkopl. retikulem a vazivem (endomyziem) = SVAL. VLÁKNO l lsnopce svalových vláken = SVALOVÉ FASCIKLY (obklopené perimysiem) l lskupiny fasciklů, obklopené epimysiem = SVALY l Kosterní sval FUNKCE SVALU: POHYB + POLOHA TĚLA Motorická jednotka 3 Motorická jednotka lřízeno pomocí nervového systému l l(II.) MOTONEURONY v předních rozích míšních + v jádrech hl. nervů lcentrálně řízeno z kortexu (I. motoneurony) cestou pyramidové dráhy l lMOTORICKÁ JEDNOTKA = základní funkční jednotka pohyb. aparátu lskupina sval. vláken (3-200), zásobená z 1 motoneuronu MOZEK Mozek v kalvě2 Mozek lKONCOVÝ MOZEK (telencefalon) lmozk. laloky (kůra + bílá hmota vč. corpus calosum) + bazální ganglia lMEZIMOZEK (diencefalon) lthalamus + hypothalamus lMOZKOVÝ KMEN lmesencefalon + pons + prodl. mícha (oblongata) l l MOZKOVÉ LALOKY (4) lčelní l (frontální) l ltemenní l (parietální) l ltýlní l (okcipitální) l lspánkový l (temporální) l lobes-of-the-brain-picture FUNKCE – FRONTÁLNÍ LALOK lMOTORIKA lprimární + asociační lfrontální okohybné pole l lBROCCOVO CENTRUM lřečová exprese l lna bazi ČICHOVÉ centrum l lPREFRONTÁLNĚ: lkomplexní plánování činností (exekutivní funkce) ldesinhibice v SOCIÁLNÍM CHOVÁNÍ: dětské x naopak hrubé, vulgární chování lCHŮZE (astázie – abázie) l Mozek - laloky a nejdůležitější oblasti PARIETÁLNÍ A OKCIPITÁLNÍ LALOK lOKCIPITÁLNĚ lZRAKOVÁ oblast lprimární + asociační l lPARIETÁLNĚ lSENZITIVITA lprimární + asociační l l l+ ASOCIAČNÍ OBLASTI: lvnímání tělesného schématu (NEGLECT SYNDROM) lvnímání vizuálně prostorových vztahů (AGNÓZIE) lna dominantní hemisféře AGRAFIE, ALEXIE, AKALKULIE, PRSTNÍ ANOZOGNOZIE, PORUCHA PRAVOLEVÉ ORIENTACE l l Mozek - laloky a nejdůležitější oblasti FUNKCE TEMPORÁLNÍHO LALOKU lSLUCHOVÁ OBLAST lprimární + asociační l lWERNICKEHO centrum lřečová percepce l lLIMBICKÝ SYSTÉM l (palleo a archikortex = meziotemporální struktury = hippocampus, amygdala, g. parahippocampalis) lDLOUHODOBÁ PAMĚŤ lmodulace afektivity (EMOCÍ) lvliv na SEXUÁLNÍ chování lcentrální zakončení ČICHOVÝCH drah lzakončení VEGETATIVNÍ AFERENTACE l Mozek - laloky a nejdůležitější oblasti limbický systém DIENCEFALON (STŘEDNÍ MOZEK) lTHALAMUS l„přepojení“ senzitivních drah (3. neuron) lléze: kontralaterální BOLESTI l + PORUCHA CÍTIVOSTI l lHYPOTHALAMUS lovlivnění AUTONOMNÍCH F-CÍ lSPÁNKOVÝ režim (in-, hypersomnie) lTERMOREGULACE lvodní a elektrolytová rovnováha ldiabetes insipidus lporuchy PŘÍJMU POTRAVY lobezita, kachexie lřízení produkce HYPOFYZ. HORMONŮ l thalamus-hypothalamus MOZKOVÝ KMEN lMNOŽSTVÍ STRUKTUR NA MALÉM PRŮŘEZU: i malá léze má velký dopad lléze = KOMBINACE POSTIŽENÍ JADER hl. nervů A PROBÍHAJÍCÍCH DRAH (senzitivních, motorických, event. dalších) l l l lZKŘÍŽENÉ l HEMIPARÉZY l l l lLOCKED-IN l lEV. KOMA + l KVADRUPARÉZA l Mozkový kmen výběr l Vegetativní nervový systém ŘÍZENÍ MOTORIKY l1. (centrální) motoneuron: GYRUS PRECENTRALIS l lè PYRAMIDOVÁ DRÁHA lodbočky k jádrům hlav.nervů l lKŘÍŽÍ SE v obl. přechodu prodloužené a krční míchy lLEVÁ POLOVINA TĚLA ZÁSOBENA Z PRAVÉHO KORTEXU A NAOPAK ldále probíhá míchou kontralaterálně l l2. (periferní) motoneuron: PŘEDNÍHO ROHY MÍŠNÍ l lè periferní nerv è sval l l l PyramidalTract MOZEČEK lZADNÍ JÁMA lební l2 HEMISFÉRY + VERMIS lna povrchu kůra (šedá) luvnitř bílá hmota l lFUNKCE: lovlivnění SVALOVÉHO TONU lřízení SVALOVÉ SOUHRY (synegie) lřízení provádění CÍLENÝCH POHYBŮ ludržování VZPŘÍMENÉ polohy těla l lè organizace a koordinace pohybu jednotlivých svalů během pohybu lè rychlá korekce směru a rozsahu pohybu lè význam v udržování rovnováhy (v klidu i při pohybu) l l Mozeček EXTRAPYRAMIDOVÝ SYSTÉM l= MOTORICKÉ OKRUHY, KTERÉ NEPROBÍHAJÍ CESTOU PYRAM. DRÁHY l lstruktury, účastnící se na ŘÍZENÍ MOTORIKY (mimo primárního motor.kortexu, pyramidové dráhy a morečku) l lnemá samostatnou úlohu, zodpovídající za specifické motorické funkce è součást celkového systému řízení motoriky Bazální ganglia 2 lBAZÁLNÍ GANGLIA: = jádra šedé hmoty v hloubce hemisfér • ncl. caudatus + putamen (dohromady striatum), • pallidum, nucleus subthalamicus, substantia nigra ls nimi propojené kmenové struktury a kortikální oblasti l EXTRAPYRAMIDOVÝ SYSTÉM 2 lřada NEUROTRANSMITERŮ - ovlivnění (↑/↓) – běžná SOUČÁST TERAPIE ldopamin – nigrostriatální dráha lacetylcholin – striátum lGABA – malé inhibiční neurony striáta lglutamát – propojení s kortexem) l lu jednotlivých struktur NEJSOU ZNÁMY KONKRETNÍ FUNKCE l lFUNKCE CELÉHO SYSTÉMU V SOUHRNU: lřízení SVALOVÉHO TONU (napětí) – aby délka svalu odpovídala vzdálenosti mezi začátkem a úponem svalu lvytváření SOUHYBŮ (synkinéz) – zejm. souhyb horních končetin při chůzi apod. lvytváření a řízení AUTOMATICKÝCH A ZAUTOMATIZOVANÝCH POHYBŮ (chůze, mrkání…) lřízení MIMIKY AFERENTACE lPŘÍJEM INFORMACÍ ze zevního i vnitřního prostředí pomocí: lsenzitivního systému (dotyk, teplo, chlad, vibrace, propriocepce, bolest) lsenzorických systémů (zrak, sluch, chuť, čich) lna takto získané informace organismus – po jejich centrálním zpracování – REAGUJE l lSENZIBILITA = cítivost lvstup pomocí RECEPTORŮ: specializované skupiny buněk, reagují na mechanické, termické či chemické podněty a převádějí je na bioelektrické potenciály. lEXTEROCEPTORY = umístěny na povrchu těla, např. v kůži lPROPRIOCEPTORY = v pohyb.aparátu (svalech, šlachách) lINTEROCEPTORY = v cévách a vnitřních orgánech lspecifické receptory senzorické (tyčinky, čípky, vláskové buňky, chuťové pohárky) l SENZITIVNÍ DRÁHA l1. NEURON = PRIMÁRNÍ SENZITIVNÍ NEURON lPSEUDOUNIPOLÁRNÍ ltělo v gangliích zadních kořenů levent. hlavových nervů – zejm. ggl. Gasseri n. trigemini lv periferii navazuje na receptory lcentrální výběžek vstupuje do míchy l l2. NEURON = MÍŠNÍ ljádra zadních rohů ve všech segmentech lnebo jádra zadních provazců na rozhranní C a prodloužené míchy l l3. NEURON = THALAMUS lprojekce cestou capsula interna kortikálně: do Gyrus postcentralis CENTRÁLNÍ SENZITIVNÍ DRÁHY •SYSTÉM ZADNÍCH PROVAZCŮ = LEMNISCUS MEDIALIS • •Centrální výběžky primárních senzitivních neuronů zadních kořenů běží bez zkřížení v zadních provazcích, přepojí se v jádrech zadních provazců na rozhraní C a prodloužené míchy (ncl.Cuneatus a Gracilis) a pak se kříží • •HLUBOKÉ ČITÍ (PROPRIOCEPCE + VIBRACE ) • •SPINOTHALAMICKÝ SYSTÉM • •V zadních rozích se hned ve vstupních segmentech přepojí na sekundární neurony, jejichž výběžky se kříží (před centrálním kanálkem) a pak běží kontralaterálně • •POVRCHOVÉ ČITÍ (TEPLO + BOLEST + DOTYK) • • •OBDOBNĚ TRIGEMINOTHALAMICKÝ SYSTÉM TRANSVERZÁLNÍ ŘEZ MÍCHOU l File:Spinal cord tracts - English.svg THALAMOKORTIKÁLNÍ SYSTÉM lZ nucleus ventralis posterolateralis a posteromedialis thalamu l ldo GYRUS POSTCENTRALIS (S1) = PRIMÁRNÍ SOMATOSENZITIVNÍ KOROVÁ OBLAST l levent. Do S2 v parietálním operculu Somatotopic organisation postcentral gyrus sensory PERIFERNÍ SENZITIVNÍ SYNDROMY •Areae radiculares (= dermatomy) PERIFERNÍ SENZITIVNÍ SYNDROMY •Areae nervinae