Patofyziologie nervového
systému I – motorický systém
Organizace nervového systému
Neurony, synapse, neurotransmitery
Míšní reflexy
Řídící systémy motoriky
Obrny
Nervosvalová ploténka
Svalové poruchy
Anatomie a fyziologie NS
• centrální nervový systém
• mícha
• přijímá a zpracovává sensorické informace z kůže, kloubů
a svalů (zadní rohy)
• převádí motorické příkazy pro svaly na přední rohy
(spinální reflexy)
• mozek
• mozkový kmen
• prodloužená mícha (medulla oblongata)
• trávení, dýchání, srdeční rytmus
• most (pons)
• převádí informace o pohybu mezi mozkem a mozečkěm
• stř. mozek (mesencefalon)
• kontroluje celou řadu sensorických a motorických funkcí,
např. pohyby očí, a koordinuje visuální a akustické
reflexy
• retikulární formace
• probíhá podél celého kmene a soustřeďuje veškerou
příchozí informaci
• mozeček (cerebellum)
• kontroluje sílu a orientaci pohybu, účastní se procesu
motorického učení
• přední mozek (telencefalon)
• diencephalon
• thalamus – zpracovává většinu příchozí (sensorické)
informace
• hypothalamus – reguluje autonomní systém, kontroluje
endokrin. žlázy (chronobiologie)
• mozková kůra
• primární kortexy, asociace, paměť, učení, intelekt, …
• periferní nervový systém
Funkce nervového systému
• regulace homeostázy a jednotl. funkcí
organizmu
• spolu s endokrinním a imunitním systémem
• komunikace s prostředím
• mentální aktivita
• přímá regulace
• kosterních svalů (somatický NS)
• myokardu (autonomní NS)
• hladkých svalů cév a viscerálního systému
(autonomní NS)
• exokrinních žláz (autonomní NS)
• buňky nervového systému
• neurony – excitabilita, konduktivita, syntéza a
uvolňování neurotransmiterů
• axony a dendrity
• excitabilita (akční potenciál)
• myelinové pochvy
• syntéza a uvolnění neurotransmiterů
• synapse
• podpůrné buňky – metabolická podpora, ochrana
(krevně-mozková bariéra), podpora vedení
(myelin)
• glie (astrocyty, oligodendrocyty, microglie,
ependymální bb.)
• Schwannovy bb.
Buňky NS - neuron jako funkční jednotka
• vysoká variabilita neuronů
podle specifity, velikosti a
typu
• jeden α-motoneuron v
předních rozích míšních v
hrudní oblasti má axonální
délku více než 1 m a
inervuje několik set až tisíc
svalových fibril a vytváří
motorickou jednotku
• jiné neurony mají délku pod
100 μm a končí na
jednotlivých tělech jiných
neuronů
Neurony/akční potenciál/vedení nervem
Synapse/neurotransmitery
• elektrické synapse
• chemické synapse
• excitační – způsobují depolarizaci
• inhibiční – způsobují hyperpolarizaci (
K+ nebo Cl- permeability)
• messengerové molekuly
• neurotransmitery – syntéza, skladování a
uvolňování
• AK – Ach, glutamát, glycin, GABA
• peptidy – substance P, endorfiny
• monoaminy (1 NH2) – serotonin,
dopamin, noradrenalin, adrenalin
• neuromodulátory
• endokanabinoidy, substance P, endorfiny
• nervové růstové faktory
• odstraňování neurotransmiterů
• enzymatická degradace (např. Ach)
• re-uptake pre-synaptickými neurony
(např. katecholaminy)
• difuze z místa působení
Funkční jednotka: neuron a neurotransmitery
• Akční potenciál (tj. nervový impuls) se šíří podél axonu
• Mikrotubuly transportují neurotransmitery k nervovým
zakončením (A)
• Akční potenciál I depolarizuje synaptickou membránu a
otevírá voltage-dependentní kalciové kanály (B)
• Influx kalcia způsobuje fúzi vezikulů s membránou (C), což
umožní neurotransmiteru
• (i) vázat se na receptor a aktivovat druhé posly, které modulují
transkripci cílových genů
• (ii) otevřít ligandem vrátkované kanály
• to umožňuje iontům vstoupit do těla buňky, depolarizovat membránu
a iniciovat akční potenciál II
• Neurotransmitery
• Synaptická transmise modulována neurotransmitery, které se
uvolňují akčními potenciály šířícími se podél axonu
• Neurotransmitery pak reagují s postsynaptickýni receptory a
jsou odstraňovány transportními proteiny
• Reakce neurotransmiter-receptor zvyšuje propustnost pro ionty
a umožňuje další šíření akčního potenciálu
• Tato kombinace axonální elektrické aktivity a synaptické
chemické reakce je podstatou všech neurologických funkcí
• Hlavní neurotransmitery:
• acetylcholin, norepinefrin, (noradrenalin), epinefrin (adrenalin),
5-hydroxytryptamin (serotonin), kyselina gama-aminomáselná
(GABA), opioidní peptidy, prostaglandiny, histamin, dopamin,
glutamát, NO, neuromelanin, vazoaktivní intestinální peptid
(VIP)
Axonální transport
Blood-brain barrier (BBB)
Neuronální plasticita
• přirozená schopnost NS měnit se podle nových
podmínek a adaptovat
• změny se uskutečňují v rámci existující komplexní sítě
neuronů
• zkušenosti, myšlení a vzpomínky vytváří nové či
silnější spojení mezi neurony
• dokonce i v dospělém mozku jsou tvořeny nové
neurony (ale regenerace je velmi omezená), které
migrují do kortexu a přejímají nové role
• naopak nevyužívané neurony atrofují
• Wallerova de-/regenerace
• distální přerušení axonu dovoluje jeho obnovení podél
myelinové pochvy (většinou ne úplně dokolnalé, mine
původní spojení  synkineze)
• pokud je axon přerušen blízko těla neuronu, vede k
proximální degeneraci a event. i zániku celého neuronu
Organizace NS a přehled poruch NS
• aferentní systém
• poruchy jednotlivých smyslů (tedy
senzorických orgánů)
• senzorické neuropatie
• chronická či patologická bolest
• neuralgie, kauzalgie, fantomová bolest
• eferentní systém
• poruchy somatického motorického
(pyramidálního) systému
• poruchy extrapyramidálního systému
• poruchy mozečku
• poruchy hypotalamu a vegetativního
nervového systému
• poruchy vědomí
• abnormální elektrická aktivita mozku
• epilepsie
• mentální schopnosti a osobnost
• kognitivní poruchy
• demence
• poruchy spánku
Etiologie poruch NS
• nespecifické = porucha
vnitřního prostředí organizmu
• hypoxie
• teplota
• koncentrace iontů
• dostupnost substrátů/energie
• glukóza
• ketolátky
• specifické pro nervový systém
• vrozené
• genetické
• získané
• ischemie
• hemoragie
• mechanické poškození (trauma)
• (auto)imunita
• infekce
• tumory/metastázy
MOTORICKÝ SYSTÉM A JEHO PORUCHY
Motorika, její kontrola a komponenty
• lokomoce + posturální adaptace +
periodické pohyby = motorika
• motorika je zpravidla odpovědí na
senzorické vjemy
• útěk, boj, ucuknutí, vyhledání úkrytu,
volní pohyb, …
• u člověka je ale motorika mnohem víc
• projev učení a kognice
• emoční vyjadřování
• nástroj kreativity
• základní komponenty motoriky
• volní kontrola, záměr
• koordinace mnoha svalových skupin
• propriocepce a posturální úprava
pohybu
• senzorická zpětná vazba
• mimovolní kontrola
• adaptabilita na změnu podmínek
• např. růst, změna váhy, imobilita
končetiny apod.
Funkční segregace a hierarchická organizace motoriky
• ladnost a jednoduchost
(fyziologického) pohybu je
fascinující a je možní díky spolupráci
mnoha systémů, z nichž část
funguje automaticky bez volní
kontroly
• (1) funkční segregace
• motorický systém je tvořen mnoha
různými oblastmi NS, které kontrolují
různé parametry motoriky (“rozděl a
panuj” strategie)
• pochopení jejich funkční role je zásadní
pro pochopení poruch motoriky
• (2) hierarchická organizace
• nadřazená centra mají vždy globálnější
a komplexnější funkci než níže řazená
Kontrola pohybů – všichni „hráči“
Hierarchická organizace motorického systému
• 4 úrovně (level, L) kontroly:
• (1) spinální mícha
• (2) mozkový kmen
• (3) motorický kortex
• (4) asociační kortex
• rovněž zahrnuje „odbočky“ k
dalším systémům přispívajících
ke kontrole motoriky zpravidla
skrze thalamus:
• (5) bazální ganglia
• (6) mozeček
L(1) mícha: míšní (dolní) α-motoneurony
• kde jsou těla neuronů
• přední rohy míchy – pro kosterní svaly krku, trupu a končetin
• jádra v mozkovém kmeni – pro svaly hlavy
• uvolňují acetylcholin na nervosvalové ploténce (junkci) a tím vedou ke
kontrakci svalu
• isometrické
• isotonické
• naprosto zásadní pro možnost vykonat pohyb = jediná komunikace se
svaly
• zde se integrují signály z ostatních úrovní a systémů
• dendrity propojeny s mnoha okolními neurony – možnost přesného a
adekvátního provedení pohybu
• motoneuronové jádro („pool“)
• skupina motoneuronů, které inervují daný sval (často v rozsahu několika míšních
segmentů)
• masivní skupiny v cervikálních a lumbosakrálních segmentech (anatomicky patrné jako
ztluštění ventrálních rohů)
• např. biceps brachii je inervován z ~750 somatických motorneuronů
• axon daného α-motoneuronu se terminálně větví a jednotlivé větve
zakončují na jednotl. svalových vláknech = motorická jednotka
• skupina (extrafusárních) svalových vláken inervovaná jedním α-motoneuronem
(„inervation ratio“)
• malé (10-100) u svalů provádějících velmi delikátní pohyby
• např. prsty ruky, mimické
• velké (≥1000) u svalů zodpovědných za hrubý pohyb – např. lýtko
Síla kontrakce závisí na typu motoneuronu
a svalového vlákna v motorické jednotce
• velikosti
motoneuronů
(= plocha
membrány) a
membránový
potenciál
• přísl. typů
svalových
vláken – různý
typ pohybů a
různá
„únavnost“
svalu
Síla kontrakce závisí na typu motoneuronu
a svalového vlákna v motorické jednotce
Somatotopická organizace předních rohů míšních
• the flexor-extensor rule
• motor neurons that
innervate flexor
muscles are located
posteriorly to motor
neurons that innervate
extensor muscles
• and the proximal-distal
rule
• motor neurons that
innervate distal muscles
(e.g., hand muscles)
are located lateral to
motor neurons that
innervate proximal
muscles (e.g., trunk
muscles)
L(1) mícha: propriocepce a receptory
• propriocepce je vnímání pozice těla v prostoru,
která využívá 2 specializovaných skupin receptorů
umístěných ve svalech a šlachách
• svalové vřeténko signalizuje délku svalu a
rychlost její změny
• skupina 6-8 specializovaných svalových vláken (=
receptor, bez aktivní kontrakce, intrafusární vlákna) uvnitř
svalové masy (extrafusární), která zodpovídá za kontrakci
• vřeténko je tvořeno různými typy vláken (viz obrázek)
• tato vlákna jsou různě senzitivně inervována
(Ia a II vlákna) a tak poskytují různé informace
(délka vs. rychlost změny)
• každý sval má mnoho vřetének
• svaly pro delikátní pohyby více než ty
pro hrubé
• i intrafusární vlákna se mohou trochu
kontrahovat – inervace -motoneurony
• změna citlivosti při různé délce svalu
• Golgiho svalový orgán signalizuje sílu
aplikovanou na sval
• kolagenová kapsula
• senzitivní inervace Ib neurony, jejichž zakončení jsou při
kontrakci svalu „mačkána“ a tím depolarizována
Sumárně
• Svalová vřeténka
signalizují informaci o
roztažení svalu a
rychlosti této změny
• Golgi šlachové orgány
signalizují informaci o
síle působící na sval
• dohromady se podílí na
• propriocepci
• informace cestou zadních
míšních rohů o poloze těla a
jeho částí
• jsou součástí míšních
reflexů a tedy představují
základní jednotku motoriky
• při různém protažení a
poloze svalu a chrání před
nepřiměřeném
mechanickém zatížení
L(1) mícha: míšní reflexy a role interneuronů
• reflex je základní funkční jednotkou motoriky
• jejich morfologickým podkladem jsou specializované neuronální okruhy, které
řídí funkci svalů tak, aby daly vznik účinným pohybům
• bez těchto okruhů by nemohly být provedeny ani ty nejjednodušší pohyby
• reflexní oblouk
• 1) senzor (např. sval. vřeténko či Golgi orgán)
• 2) aferentní dráha (dostředivá)
• neurony spinálních ganglia
• táhnou se od příslušného receptoru a do CNS vstupují zadními rohy míšními
• v míše se okamžitě dělí na dvě kolaterály:
• k danému míšnímu segmentu
• aferentace do vyšších hierarchických center
• 3) centrum reflexu
• 4) eferentní dráha (odstředivá) – ke svalu
• 5) efektor – kosterní sval
• typy reflexů
• monosynaptické
• napínací (např. patelární) – senzorem je svalové vřeténko
• polysynaptické – často obranné
• flexorový reflex – senzorem je nociceptoir
• aktivaci alfamotoneuronu příslušného flexoru
• a inhibici alfamotoneuronu protilehlého extenzoru (antagonisty)
• zkřížený extenzorový reflex – následuje po flexorovém
• extenze kontralaterální končetiny
• smyslem je lepší rozložení váhy a tím k udržení rovnováhy - evolučně se však
pravděpodobně jedná o rudiment z předchozího kvadrupedického stadia
L(2) mozkový kmen: descendentní
motorické dráhy
• Role descendintních drah na míšní aktivitu/reflexní oblouky
• volní pohyby a některé reakce zprostředkované senzorickými
vjemy jsou kontrolovány descendentními drahami s cílem
optimalizovat a zajistit přiměřenost pohybové reakce
• modulace reflexů – kritická funkce!!! bez kontroly těmito systémy
jsou reflexy a svalový tonus nepřiměřené resp. interferují s
plynulostí pohybu (tzv. gama motoneuron bias)
• Descendentní motorické dráhy jsou organizovány ve dva
systémy/dvě skupiny
• Laterální systém kontrolující jak proximální tak zejm. distální svaly,
který je zásadní pro volní motoriku končetin
• laterální kortikospinální trakt
• rubrospinální trakt
• Ventro-mediální trakt kontroluje axiální svaly (trup) a je tedy
zásadní pro udržení postoje, rovnováhy a hrubé úrovně kontroly
volní motoriky axiálních a proximálních svalů
• vestibulospinální trakts (laterální a mediální)
• retikulospinální trakts (pontinní a medulární)
• tektospinální trakt
• přední kortikospinální trakt
• Paralelní a seriové zpracování informací a záměru
• tok informací skrze motorické systémy má jak sériovou (=
komunikace mezi úrovněmi) tak paralelní organizaci (= vícero drah
na dané úrovni)
• toto je kriticky důležité pro pochopení různých typů
poškození/motorické symptomatologie
• existence paralelních drah umožňuje alespoň částečnou kompenzaci
poškození jednoho ze systémů jiným (např. léze kortikospinální
dráhy pomocí rubrospinální) a zachování volní motoriky v maxi
mání možné míře
Přehled drah/traktů ve spinální míše
laterální systém
ventromediální systém
Kortiko-spinální/-bulbární trakt
• KS systém kontroluje motoneurony a interneurony spinální míchy
• KB systém kontroluje motorická jádra mozkového kmene inervující
obličejové a krční svaly
• dráha začíná v motorickém kortexu a představuje jediné přímé spojení
telencefala s motoneurony!!!!
• capsula interna, crus cerebri (midbrain), pyramidy medulla oblongata –
decussacio (rozdělení ve dva funiculi)
• primární dráha realizující volní motorické příkazy do pohybové aktivity
• laterální kortikospinální trakt (90% axonů) zodpovídá za kontrolu distální
muskulatury
• zásadní role LCST v jemné kontrole motoriky prstů a ruky
• anteriorní kortikospinální trakt (10% axonů) se podílí na kontrole proximální
muskulatury (např. paže, stehno, lýtko)
• oba trakty – LCST a ACST – jsou překřížené dráhy; nicméně místo křížení
se liší
• procento axonů CST, které inervují alpha-motoneurony přímo je
absolutně nejvyšší u člověka (ve srovnání s lidoopy a dalšími nehumánními
primáty) a mnohem výrazněji s ostatními savci
• např. motorika hlodavců, kočky či psa utrpí poškozením CST velmi málo
• přepojení výhradně na interneurony
• poškození CST má pro člověka katastrofické následky v podobě ztráty
jemné motoriky končetin a obličeje
• dominance CST u člověka reflektuje evoluční tlak na zvyšování manuální
zručnosti a exprese vyšších mozkových funkcí
L(3): Motorický kortex
• comprises three different areas of the
frontal lobe
• the primary motor cortex (Brodmann’s
area 4)
• function: regulation of the onset, force,
direction, extent and the speed of the movement
(= regulation of the execution of movements
rather than control of individual muscles)
• the premotor cortex
• function: more complex, task-related processing,
selection of appropriate motor plans for
voluntary movements (often based on visual
stimuli or on abstract associations)
• the supplementary motor area
• function: programming complex sequences of
movements and coordinating bilateral
movements (based on remembered sequences of
movements)
• electrical stimulation of these areas elicits
movements of particular body parts
• though different for each of the 3 areas
• they are somatotopically organized
• motor cortex “homunculus”
Primární motorický vs. senzorický kortex
Capsula interna
Cyto-architecture of the motor cortex
• brain cortex in general is very
sensitive to hypoxia
• motor cortex even more
• pre-/peri-/ and early postnatal
development is a
vulnerable period
• cerebral palsy
• pre-term deliveries
• perinatal asphyxia
• postnatal (up to 3yrs of age)
hypoxia
• adulthood
• cardiac arrest
• haemorrhage
• stroke
Cortical Afferents and Efferents and
cytoarchitecture
• efferent pathways
• directly to alpha motor neurons via the corticospinal tract
• the corticorubral tract to modulate the rubrospinal tract
• the corticotectal tract to modulate the tectospinal tract
• the corticoreticular tract to modulate the reticulospinal tracts
• the corticostriate tract to the caudate nucleus and putamen
of the basal ganglia
• the corticopontine tract and cortico-olivary tract to the
cerebellum
• the corticocortical pathways to other brain areas (bi-
directional)
• afferent pathways
• the corticocortical pathways from other brain areas (bi-
directional)
• indirectly via the corticothalamic pathways (from the
cerebellum and basal ganglia)
L(4): Association cortex
• the prefrontal cortex
• the posterior parietal
cortex
• disorders
• apraxia
• agnosia
• aphasia
Poruchy pohybu a svalového tonu
• paralýza (DMN/LMND vs. HMN/UMND, viz
dále)
• porucha volní motoriky vč. poruch sval. tonu
• spasticita nebo ochablost
• extrapyramidové syndromy (bazální ganglia
a cerebellum)
• porucha přiměřenosti pohybů, koordinace a
posturální motoriky vč. rigidity či
abnormálních pohybů
• poruchy neuromuskulárního spojení
(nervosvalové ploténky)
• myasthenické syndromy
• poruchy svalů
• muskulární atrofie
• muskulární dystrofie
• abnormální elektrická aktivita mozku
zahrnující motorický systém
• některé typy epilepsií
PORUCHY VOLNÍ MOTORIKY (LÉZE
HORNÍHO VS. DOLNÍHO MOTONEURONU)
Obrna neboli paralýza ( volní svalové aktivity)
• obrna (paralýza) -  nebo zánik schopnosti volní
pohybové aktivity přísl. svalových skupin
• částečná (méně motorických jednotek postiženo) =
paréza
• kompletní (více nebo všechny motoriké jednotky, sval
jako celek) = plegie
• terminologie!
• obrna může zahrnovay i ztrátu čití v postižené oblasti,
to ale závisí na etiologii poškození
• paralýza vždy zahrnuje změny svalového tonu,
které jsou rozdílné pří postižení HMN vs. DMN
• centrální, spastická paralýza – léze HMN (primární
motorický kortex, capsula interna,
kortikospinální/pyramidová dráha nebo bulbární trakt)
•  svalový tonus (hypertonie) typu spasticity (může vést ke
kontrakturám)
• odpor proti protažení svalu, při zvýšení síly povolí (fenomén
“sklapovacího nože”)
• v důsledku poklesu inhibice spinálních reflexů
•  výbavnost sval. a šlach. reflexů
• pokles inhibice -motoneuronů
• zvýšená aktivita -motoneuronů
• přítomnost patologických reflexů (deliberační fenomény)
• Babinski
• příp. clonus
• periferní, chabá paralýza – léze DMN (motoneurony v
předních rozích míšních a ganglia hl. nervů v mozk.
kmeni, perif. nervy)
• svalová hypotonie (ochablost)
• fascikulace a fibrilace (spontánní depolarizace)
• v důsledku poklesu klidového potenciálu a zvýšení citlivosti k Ach v
denervovaném svalu
•  nebo chybění sval. a šlach. reflexů
• fibrilace a fascikulace v počátku, pak sval. atrofie
Etiologie paralýz + topika
• centrální syndromy (postižení HMN) – spastické
• (a) kontralaterální hemiparéza/hemiplegie
• flekční kontrakturou horní končetiny a extenční dolní končetiny (cirkumdukce)
• kortikální
• kapsulární
• kmenové (+ ypsilaterální postižení jader hl. nervů)
• etiologie
• fokální léze motoneuronů
• ischemie nebo hemoragie (CMP)
• úrazy hlavy
• centrální demyelinizace
• neuroinfekce
• tumory
• paraparéza/paraplegie u spinálních syndromů
(postižení HMN), zřídka při bilat. postižení mozku
• nejč. traumatické přerušení míchy (viz dále)
• periferní paralýza (postižení DMN)  chabé monopopř.
paraparézy/plegie
• přerušení nebo postižení perif. nervu
• trauma
• perif. demyelinizace
• infekce (poliomyelitida)
• ventrální kořenové syndromy
• herniace intervertebrálního disku, tumor, fraktura obratle, osteofyty, komprese aj.
• pletencové syndromy
• smíšené - generalizované léze motoneuronů
• amyotrofická laterální skleróza
VYBRANÉ PŘÍKLADY ETIOLOGIE OBRN
PARALÝZ (HMN A DMN)
(1) UMND: Stroke
(1) UMND: Stroke
• presentation of stroke syndrome depends on
the side of the hemisphere affected!!!
• see the motor homunculus to correlate with
artery supply
• ACA infarction / stroke
• motor deficits characteristically involving the
lower extremity contralateral to the infarct site
• MCA infarction / stroke
• the most common type (2/3 of cases) of cerebral
vascular infarcts
• MCA supplies the largest brain territory, infarcts
are associated with many types of neurological
deficits
• MCA comprises
• corticospinal tract, which is responsible for fine motor
activity of the hands, and
• corticoreticulospinal tract, which is involved in postural
control and locomotor function, and therefore, motor
weakness is one of the most disabling sequelae of a
MCA stroke
• posterior circulation
(2) - UMND: Spinal cord injury (SCI)
• leading causes are vehicle accidents,
violence, and sports injuries
• the mean age of patients is 33 years
old
• men outnumber women with a nearly 4:1
ratio
• approx. 52% of SCI cases result in
quadriplegia and about 42% lead to
paraplegia
• immediately after the injury there is a
spinal shock (approx. 2 weeks)
• depression of all the functions
• subsequently reflex responses return and
become hyperactive (knee jerk or
withdrawal reflexes)
• below the lesion SCI affects
• motor functions
• spinal reflexes
• afferent sensation
• vegetative functions
Míšní léze vč. senzitivní symptomatologie
• postihuje motorické funkce, spinální reflexy, aferentní
sensace a vegetativní funkce v a pod místem léze
• (A) kompletní transversální léze
• okamžitě po přerušení míchy následuje míšní šok
• ztráta sval. tonu, reflexů, percepce, nestabilita kr. tlaku
(neurogenní šok), porucha termoregulace, ztráta kontroly
defekace, močení a stř. peristaltiky
• později se rozvíjí spastická paralýza + hyperreflexie +
porucha čití
• C1 - C4 – akutní respirační selhání
• pod C5 + horní Th
• kvadruplegie
• porucha čití
• spontánní ventilace (inervace bránice)
• porucha sympatiku (hypotenze)
• porucha kaudálního parasympatiku (defekační a urinační
reflex)
• dolní Th, L a S
• paraplegie
• porucha čití
• porucha kaudálního parasympatiku (defekační a urinační
reflex)
• ale normální ovariální cyklus a průběh těhotenství
(nebolestivé porodní kontrakce uteru)
• erekce a ejakulace možná po taktilní stimulaci
• (B) laterální míšní hemisekce (Brown-Sequard
syndrom)
• paralýza a ztráta propriocepce na ypsilaterální straně
• ztráta čití bolesti a termorecepce na kontralaterální
straně
Current and future management of SCI
• SCI represents a great therapeutic
management challenge
• a negative nitrogen balance due to immobilization
• body weight compresses the circulation
causing decubitus ulcers to form
• healing is poorly and prone to infection because
of body protein depletion
• Ca2+ is released in large amounts from skeleton
and tissues leading to hypercalcemia,
hypercalciuria, and formation of calcium stones in
the urinary tract
• combination of stones and bladder paralysis
cause urinary stasis, which predisposes to urinary
tract infection, the most common complication of
SCI
• spinal cord regeneration?
• administration of neurotrophins shows some
promise in experimental animals
• embryonic stem cells at the site of injury
• electronic devices mimicking stimulation by UMN
(3) UMND: Cerebral palsy (CP) - DMO
• non-progressive neurological disorders that occur due to the exposure of
the (developing) brain to hypoxia
• before or during childbirth (70–80% of cases)
• toxins, infections
• pre-term deliveries
• perinatal asphyxia
• during early childhood
• up to 3yrs of age
• adulthood
• cardiac arrest
• hemorrhage
• stroke
• symptoms of CP
• motor symptoms
• spasticity, ataxia, deficits in fine motor control, and abnormal gait (crouched or “scissored gait”)
• sensory deficits
• loss of vision and hearing as well as learning difficulties and seizures
• CP subtypes
• spastic CP – classical UMND, typical and most prevalent
• spasticity, hyperreflexia, clonus, and a positive Babinski sign
• dyskinetic CP - due to damage of extrapyramidal motor areas (see further)
• abnormal involuntary movements (chorea and athetosis)
• mixed CP
• hypotonic CP
• truncal and extremity hypotonia, hyperreflexia, and persistent primitive reflexes
(4) Demyelinizace - multiple sclerosis
• typický věk nástupu 20 – 45 let, 2 více ženy, mírné
pásma severní polokoule
• etiologie
• genetické predispozice (MHCII geny)
• faktory prostředí (infekce?, toxické efekty?)
• patogeneze
• myelin je v CNS produkován oligodendrocyty (ODC) –
ztráta myelinu vede k poklesu rychlosti vedení a posléze k
zániku axonu
• autoimunitní poškození (T-lymf., makrofágy, aktivovaná
mikroglie) poškozuje myelin a ODC
• aktivní cytotoxická destrukce ODCs a myelinu (+ protilátky
proti myelinu a komplement) vedou k tvorbě ostře
ohraničených demyelinizovaných okrsků v CNS - plaky
• ty jsou dále zjizveny (sclerosis)
• symptomy
• iniciálně je predilekčně je poškozen optický nerv
(přechodná porucha visu), periventrikulární bílá hmota,
kmen (polykání a řeč), mozeček (chůze), kortikospinální
dráha (svalová slabost), spinotalamický trakt (vibrační čití)
• psychologické projevy (únava, střídání nálad, deprese,
euforie, porucha paměti) je důsledkem postižení bílé hmoty
mozk. kortextu
(4) Demyelinizace - multiple sclerosis
• průběh - periodický
• počáteční demyelinizace jsou
remyelinizovány
• se zánikem ODC klesá možnost
regenerace
• postupně neúplná obnova funkce
• průběh - relabující-remitentní,
sekundárně progresivní nebo
primárně progresivní
• Guillain-Barre syndrom
• post-infekční perif.
polyneuropatie v důsledku perif.
demyelinizace (Schwanovy bb.)
(5) LMND: Polio and the beauty of vaccination
(6) mixed lesions: Amyotrophic Lateral
Sclerosis (ALS, Lou Gehring disease)
• fatal and incurable neurodegenerative disorder arising from a progressive loss of
motoneurons in the spinal cord, brainstem and motor cortex
• 1) LMNs of the ventral spinal horns
• 2) motor nuclei of the brain stem
• esp. n. hypoglossus
• 3) UMNs of the motor cortex
• sensory, vegetative and some motor neurons (occulomotory) as well as intellect
capacities are spared
• symptoms
• early symptoms of ALS often include increasing muscle weakness, especially involving the
arms and legs, speech, swallowing or breathing
• later on, increasing impairment of moving, swallowing (dysphagia), and speaking or
forming words (dysarthria)
• muscle weakening and paralysis irrevocably lead to cell death with 3-5 years
following the appearance of the first symptoms
• onset typically between the ages of 40 and 70, more common in men than in
women
• etiology
• ~90% of ALS cases are sporadic
• apparently at random with no clearly associated risk factors, negative family history of the
disease
• ~10% are familial
• >100 distinct mutations in the ubiquitously expressed enzyme Cu/Zn superoxide dismutase
(SOD1, chrom. 21) have been identified in approximately 20% of familial cases of ALS
• pathogenesis – just hypotheses
• ROS toxicity – damage of axonal transport ?
• exotoxicity – activation of glutamate-gated channels ?
• autoimmunity ?
Hemiparéza/plegie - podle lokalizace
• (1) motorická kůra
• slabost nebo ztráta pohybu na kontralaterální končetině (monoplegia) nebo
její části je charakteristická pro izolovanou lézi motorického kortexu (např.
metastáza tumoru)
• často též defekt vyšších korových funkcí (afázie) a fokální epilepsie
• (2) capsula interna
• protože kortikospinální dráhy jsou v c.i. pevně sbaleny (1cm2), malé leze
způsobují velké deficity
• např. infarkt malé větve a. cerebri media způsobuje náhlou kontralaterální
hemiplegii, která zahrnuje i tvář
• (3) most
• pontinní leze (např. plak sclerosis multiplex) postihují zřídka jen
kortikospinální trakt, často postiženy i jádra hlavových nervů s ochrnutím
VI. a VII. nervu, internukleární oftalmoplegií apod.
• (4) mícha
• izolované postižení tr. kortikospinalis lat. (např. v krční oblasti) způsobuje
ispilaterální UMN lézi
Spastická paraparéza/plegie
• paraparéza indikuje
bilaterální poškození
kortikospinálního
traktu
• komprese míchy
• jiné míšní nemoci
• někdy i cerebrální léze
(blízko střední komisury)
Poškození dolního motoneuronu (LMN)
• dolní motoneuron je alfa-motoneuron předních
rohů míšních (nebo jader hlavových nervů)
• aktivita těchto buněk je řízena impulzy z:
• kortikosponálního traktu
• extrapyramidového systému
• mozečku
• eferentních vláken zadních kořenů
• příčiny lézí LMN
• postižení jader hlavových
nervů a alfa motoneuronů
předních rohů míšních
• např. poliomyelitis
• míšní oblouk-protruze
disku
• traumatické postižení
periferního nervu (nebo
hlavového)
• mononeuritis multiplex
Nervosvalová ploténka
Poruchy nervosvalové ploténky
• chemické ovlivnění
• kurare-typ
• blok aktivace Ach receptorů (reverzibilní)
• botulotoxin-typ
• blok uvolnění Ach (ireverziblní)
• organofosfáty
• blok Ach-esterázy
• myasthenia gravis
• typický nástup mezi 20. – 30. rokem, 2 častěji ženy
• etiologie
• jako u jiných autoimunit přesně neznámá, ale 75% případů
MG je spojeno s přítomností thymomu či hyperplazie
thymu
• patogeneze - autoimunitní
• produkce blokujících Ab proti Ach receptorům
• autoprotilátky rovněž stimulují degradaci AchR
komplementem, což má za následek progresivní slabost
svalů
• symptomy
• sval. slabost (ptóza, diplopie, žvýkání, řeč, respirace)
• únava
• Lambert-Eatonův syndrom
• blokáda presynaptického uvolňování Ach
• paraneoplastický (malob. ca plic)
Poruchy funkce kosterních svalů (myopatie)
• v důsledku vrozené nebo získané poruchy metabolismu nebo
struktury svalu
• manifestace
• funkční porucha – slabost, myotonie, paralýza
• atrofie svalu – imobilizace, denervace, katabolismus
• myodystrofie – strukturální přestavba sval. tkáně (nahrazení vazivem a
tukem)
• onemocnění
• metabolické myopatie  sval. slabost
• vrozená enzym. porucha metabolismu cukrů (glykogenózy), MK (sfingolipidózy) a
mitochondriálního metabolizmu
• poruchy cyklu excitace-kontrakce-relaxace
• maligní hypertermie - mutace ryanodinového receptoru ( intracel. Ca – kontrakce –
hypertermie)
• mutace kanálů pro ionty (Na, Cl, Ca, K)  myotonie nebo paralýzy
• poruchy kontraktilního aparátu (aktin, tropomyosin)
• myodystrofie (muskulární dystrofie)
Myodystrofie
• progresivní degenerace, zánik a přestavba svalu
• typy
• poruchy dystrofinu
• spojuje sarkolemu s kontraktilním aparátem
(prostřednictvím syntrofinů) i ECM (lamininem) a tím
poskytuje svalu mechanickou pevnost a odolnost vůči
poškození
• projevy - pseudohypertrofie svalu, slabost, kontraktury,
lordóza a skolióza páteře, kardiomyopatie, porucha
ventilace,  CK v plazmě
• Duchennova muskulární dystrofie (AR, X-chrom. pouze
muži)
• úplné chybění dystrofinu v důsledku mutace v genu
• postihuje také myokard
• Beckerova muskulární dystrofie (AR)
• částečné chybění dystrofinu nebo jiného proteinu
komplexu
• ostatní
Myodystrofie
Děkuji za pozornost