Fyziologie spinální míchy, mozečku a mozkového kmene. doc. MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie

Transkript

1 Fyziologie spinální míchy, mozečku a mozkového kmene doc. MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie

2 Stavba začátek, konec (muž mezi L1 a L2, žena L2) cauda equina, intumescence C8, Th12, L5, S5, Co3, celkem 33 obaly

3 Stavba šedé hmoty α-motoneurony: až 100 um, mediální (ncl. dorsomedialis, ncl. ventromedialis, ncl. centralis) a laterální (ncl. ventrolateralis, ncl. dorsolateralis; jen v intumescencích) γ-motoneurony (přední rohy, intrafuzální) viscerální motoneurony (laterální rohy) interneurony relé buňky

4 Funkce glie metabolismus homeostáza, odstínění synapsí (AC) BBB epitel myelinová pochva imunitní funkce jizvy kostra

5 1952 v I, II, III, VII, VIII a X převažují interneurony IV a V začátek vzestupných drah IX jádra a- motoneuronů Rexedovy zóny

6 Míšní dráhy I Anterolaterální vzestupné dráhy tractus spinothalamicus základní, 2N, zvláštní křížení tractus spinoreticularis 2N, do mediální RF tractus spinoreticulothalanmicus pokračovaní předchozí do CM, CL, Pf tractus spinotectalis Dráhy zadních provazců fasciculus gracilis a cuneatus 3N, bulbární jádra

7 Míšní dráhy II Spoje míchy z mozečkem z kožních exteroceptorů a proprioceptorů tractus spinocerebellaris posterior tractus spinocerebellaris anterior tractus bulbocerebellaris Descendentní dráhy z kortexu: tr. corticospinalis z mesencefala: tr. rubrospinalis, tr. testospinalis, tr. interstitiospinalis

8 Míšní dráhy III z rhombencefala: tr.vestibulospinalis, tr. reticulospinalis Krátké intersegmentální spoje tr. dorsolateralis Lissaueri

9 Tractus cortico-spinalis vláken na každé straně V. vrstva g.praecentralis, homunculus centrum semiovale, zadní část capsula interna, crura cerebri mesencephali, pons, pyramides medulae oblongatae decussatio pyramidum (TCS lateralis a anterior - ( nezkřížená končí v lamina VII-IX, v intumescencích pro končetiny funkce: veškerá volní motorika

10 Motorické dráhy kmenové tr. reticulo-spinalis tr. rubro-spinalis: excitace flexorů tr. tecto-spinalis tr. vestibulo-spinalis: excitace extenzorů tr. interstitio-spinalis gama klička

11 Míšní reflexy propriocepční mono (bi, poly) exterocepční bolest, orientační viscerální

12 Lumbální punkce nabodnutí subarachnoideálního prostoru mezi L 4 a L 5 nebo L 3 a L 4 likvoru je 150 ml, při lumbální punkci se nemá odebrat více než 10 ml diagnostická punkce, terapeutická punkce (vpravení léku, konzervativní léčba likvororhoey) kontraindikace: nitrolební hypertenze, po punkci klid na lůžku 24 hodin Claudeův manometr: tlak likvoru v sedě mmh 2 O, v leže mmh 2 O hypertenze: zánět mening, nádor hypotenze: po lumbální punkci

13 Míšní šok Stav po poranění míchy, který má za následek dočasnou ztrátu či snížení všech nebo většiny míšních reflexů a funkcí Míšní šok může trvat hodiny až 6 týdnů.

14 Brown-Séquard

15 Mozkový kmen prodloužená mícha Varolův most střední mozek

16 Prodloužená mícha Nachází se rostrálně od páteřní míchy, kaudálně od pons Varolii a ventrálně od mozečku. Funkce: činnost srdce kardioexcitační a kardioinhibiční centra činnost cév vazokonstrikční a vazodilatační centra dýchání vdechové a výdechové neurony trávení přijímání potravy (žvýkání, polykání) řízení obranných reflexů spojených s dýcháním (kašel, kýchání, apnoe) s pohyby žaludku (zvracení) - Centrum pro zvracení leží v oblasti nc. tractus solitarii a dorzolaterálně od vagových jader leží chemorecepční spouštěcí oblast, která je ovlivnitelná centrálními emetiky. motorická centra, která kontrolují svalový tonus a posturální reflexy Předává nervové podněty mezi mozkem a páteřní míchou Jádra kraniálních nervů: hypoglossus, glossopharyngus a vagus.

17 Pons jádra hlavových nervů (trigeminu, VII, VIII, XI) okulokardiální reflex, korneální reflex roztříštěné pyramidy motorická vlákna se vztahem k artikulaci pneumotaxické (kontrola plnící fáze plic, switch off) a apneustické centrum (extrémně dlouhé inspirium, záhadné)

18 Retikulární formace Nezbytná a nenahraditelná pro základní životní funkce (stereotypické chování jako chůze, spaní, odpočinek) Fylogeneticky jedna z nejstarších částí mozku. RF nejen že kontroluje spánek, ale hraje i důležitou úlohu v bdělosti a ostražitosti, únavě a motivaci. Někteří vědci předpokládají, že RF kontroluje cca 25 specifických a vzájemně nenahraditelných typů chování, jako např. spánek, chůzi, příjem potravy, močení, defekaci a sexuální chování. Je předpoklad, že RF je jakýmsi zdrojem povahy člověka: introverti (snadno stimulovatelná RF) a extroverti (nesnadno stimulovatelná RF).

19 Funkční dělení RF Ascendentní aktivační část RF prochází mozkovým kmenem, přes talamus do mozkové kůry zajišťuje bdění Při elektrické stimulaci ve spánku nastane probuzení (arousal reaction), na EEG - desynchronizační reakce (přechod pomalé spánkové aktivity v rychlou). Poruchy činnosti této části RF zhoršují učení i paměť. Descendentní inhibiční část RF vychází z mozkové kůry. Je aktivována z bazálních ganglií a spinálního mozečku. Funkce: útlum úmyslných pohybů (tlumí míšní reflexy, hlavně tonus extenzorů). Descendentní facilitační část RF až do talamu. Je aktivována ze statokinetického čidla, vestibulárního mozečku i z mozkové kůry. Funkce: udržení vzpřímeného postoje (facilituje prostřednictvím interneuronů tonus antigravitačních svalů) a polohy těla obecně. Při její funkční převaze nastává decerebrační rigidita, charakterizovaná převahou extenzorů.

20 Vztah kůry a RF Encéphale isolé vznikne přerušením míchy mezi páteřní a prodlouženou míchou v oblasti C1 a C2. Mozek zůstává intaktní, pokud je preparát uměle ventilován. Reaguje na zevní podněty zrakové, sluchové i kožní z oblasti hlavy, pohyby očí, boltců i jazyka jsou zachovány, střídá se bdění a spánek. Spontánní EEG - rychlá, nízkovoltážní aktivita. Cerveaux isolé vznikne přerušením mozkového kmene mezi colliculi superiores a inferiores. Přední mozek (telencephalon) je oddělen od středního a zadního mozku Nereaguje na zevní podněty spí. Na EEG - spánková aktivita (δ a θ-vlny). Praxe: traumatický apalický syndrom - při zlomeninách lební báze. Člověk je v hlubokém komatu, nelze jej probudit, ale má některé patologické podkorové aktivity

21 Mozeček vermis, hemisféry, pedunkuly m = 1/10, P = ¾ není nezbytný pro život funkční dělení: 1) archicerebellum: vestibulární aferentace 2) paleocerebellum: spoje z míchy 3) neocerebellum: spoje z kortexu aferentace do mozečkové kůry eferenty z mozečkových jader: dentatus pro motoriku hlavní

22 Struktura kůry mozečku buňky Purkyňovy, granulární, košíčkové, hvězdicové a Golgiho zevní molekulární vrstva, vrstva Purkyňových buněk (dendrity v mol., axony k jádrům), vnitřní granulární vrstva (granulární b., vstupy z (. P.b mechových vláken, inervace ostatní inhibiční: košíčkové v mol., projekce k P.b.; hvězdicové nejpovrchněji, Golgiho v granulární

23 Vstupy do mozečku šplhavá vlákna: z dolních olivárních jader, končí na dendritech P.b. mechová vlákna: končí na dendritech granulárních b.

24 Mozečkové okruhy šplhavá vlákna excitují P.b. mechová vlákna přes granulární b. P.b. excitují málo, přes košíčkové a hvězdicové inhibují G.b. tlumí přenos z mechových vláken na granulární b. granulární b. secernují glutamát, ostatní GABA jádra dostávají excitaci kolaterálami mechových a šplhavých vláken, P.b. je inhibují výstupy z jader do thalamu vždy excitační

25 Archicerebellum Funkce: Soustavné svalového tonu a udržování rovnováhy - vestibulární systém a oční pohyby Účastní se na posturálních reakcích orientace v prostoru Získává podněty z: vestibular nuclei - inferioris a medialis Posílá podněty do: vestibulárních jader mozečku zpětná vazba

26 Paleocerebellum Funkce: kontrola propriocepce spojené se svalovým tonem (udržování postoje) Integruje činnost α a γ-motoneuronů aktivuje descendentní inhibiční část RF Účastní se pomalých cílených pohybů. Získává podněty ze: páteřní míchy, z proprioreceptorů a exteroreceptorů, které vedou informace o poloze a udržují vzpřímený postoj Posílá podněty do: hlubokých mozečkových jader

27 Neocerebellum Na mozečkovou kůru se promítají aferentace somestetické a aferentace audiovizuální. Funkce: kontrola pohybu koordinace jemné motoriky prstů (jemné pohyby) Zpětná vazba korekce motorické aktivity Spolupráce s korovými motorickými centry na plánování pohybů Uplatnění při podmíněném pohybovém učení (hra na hudební nástroje, sport). Získává podněty z: pontocerebelární dráhy Posílá podněty do: hlubokých mozečkových jader

28 Motorické funkce mozečku archicerebellum: stoj, rovnováha paleocerebellum: taktilní, zraková, sluchová a propriocepční aferentace, udržení svalového tonu neocerebellum: v interakci s kůrou plánování a programování pohybů léze A: mizí kinetózy učení pohybů?

29 Poruchy funkce mozečku Problémy s chůzí, rovnováhou a přesností pohybů horních končetin (ataxie). Neuro-psychiatrické poruchy jako dyslexie, schizofrenie a autismus jsou zřejmě spojené s poruchami mozečku. Pacienti s mozečkovou lézí (úraz) mají typický "intenční tremor - třes, který se vyskytuje během pohybu přestřelování pohybu Nemožnost rychlého střídání pohybů. V případě intoxikace: nekoordinované pohyby, kymácení se, nestabilní chůze a široký krok. Chronický alkoholizmus často způsobuje mozečkové léze či degenerace. Alkoholizmus může způsobovat deficit thiaminu, který vede k degeneraci předního mozečkového laloku. Tato degenerace způsobuje širokou, nestabilní chůzi, ale neovlivňuje pohyby horních končetin a řeč. Pacienti s mozečkovou lézí mohou mít nystagmus