rzplyk Epikritikus s protoptis szenzibilits Semmelweis Egyetem OK

Érzőpályák Epikritikus és protopátiás szenzibilitás Semmelweis Egyetem ÁOK Anatómiai Intézet Dr. Csáki Ágnes 2017

Érzékelés - válaszreakciók A szervezet érző rendszerei a külső és belső környezetről tájékoztatják az idegrendszert. A külvilág ingerei részben telereceptorokon (látás, hallás) részben exteroceptorokon (mechano-, termo-, kemo- nociceptív receptorok) keresztül hatnak. A belső környezet állapotát az interoceptorok érzékelik. Ezek egy része a zsigerekben helyet foglaló baro- és kemoreceptorok, nociceptorok, más részük az izmok helyzetéről és feszítettségéről tájékoztató ún. proprioceptorok (izomorsó, ínorsó). Központi idegrendszer somatosensoros afferens visceromotoros efferens receptor somatomotoros efferens effector inger bőrből, izmokból, inakból (külvilág) zsigerekből (belső állapotváltozások) mirigyek, simaizom harántcsíkolt izom

Szomato- és viszceronszenzoros idegvégződések Receptor: olyan idegvégződés, mely külső (pl. fény-, hang-, hő-) vagy belső ingert más, a többi sejt számára érzékelhető jellé (általában feszültséggé) alakít. Speciális érzékszervekhez (szem, fül stb) nem tartozó receptorok esetében a perykarion a ganglion spinale-ban vagy az agyidegek érző ganglionjaiban van Terminális részei: Ggl. spinale N. spinalis Afferens rost Receptor idegvégződés 1. Receptív membrán: inger beérkezésekor receptor potenciált kelt (Transzdukció) 2. Regeneratív membrán: Akciós potenciál kiváltása és tovább vezetése (ingerület) (Transzformáció)

Receptorok csoportosítása I. II. Morfológiai jegyek alapján (tokkal körülvett, tok nélküli) Az inger típusa alapján -Tapintás -Nyomás Nem-szövetkárosító inger -Rezgés -Feszülés -Nyújtás -Fájdalom Szövetkárosító inger (Noxa) -Hő III. Elhelyezkedés alapján -Exteroceptor (bőr) -Proprioceptor (test mélyebben fekvő szerveiben: izom, ín) -Interoceptor/Visceroceptor (zsigerek, erek fala)

Inger- érzet- érzékelés - válasz Funkcionális fogalmak központ s • Afferens (bejövő, input) • Efferens (kimenő, output) en er f af receptor ef fe re ns effektor • Szenzoros (a környezetből vagy belső szervekből befelé) • Motoros (a célszerv irányába kifelé) • Szomatoszenzoros (bőr, izom, ín, stb. ) • Szomatomotoros (harántcsíkolt izom beidegzése) • Viszceroszenzoros ( zsigerekben található érző idegvégződésekből) • Viszceromotoros (zsigerek, simaizmok, mirigy) • Branchialmotoros (a garatívek származékaiból fejlődő harántcsíkolt izmok Specialis visceromotoros)

Idegrost velőshüvely borítású myelinizált velőshüvely nélküli nem myelinizált

Myelinhüvely a központi idegrendszerben A myelinhüvelyt az oligodendroglia nyúlványa hozza létre. Egy oligodendroglia több axon myelinhüvelyét is létrehozza Myelinhüvely a periférián A myelinhüvelyt az axonra tekeredő Schwann sejt hozza létre. Egy axon több Schwann sejt A nagy lipidtartalom elektromos szigetelést biztosít.

Myelinhüvelyes axonok Myelinhüvely ÉS Schwann sejt

Myelinhüvely nélküli axonok Perifériás idegrendszer (PNS) Több axon egy Schwann sejtbe ágyazódik be Központi idegrendszer (CNS) Axonoknak nincs borítása (rózsaszín struktúrák

Perifériás idegrostok felosztása Érző rostok: Ia. izomorsóban, annulospiralis idegvégződés (magzsák receptor) Ib. ) izomorsóban, izomcső receptor (faág vagy virágcsokorszerű idegvégződés) II. ínorsó receptor III. mechanoreceptorok IV. fájdalomérző receptorok A vezetési sebesség az idegrost átmérőjével arányos A rostok B rostok 1 -20 µm Ø 1 -3 µm Ø 70 -120 m/s 3 -60 m/s M, É É M É Pr C rostok 0, 5 -1, 5 µm Ø 0, 5 -2 m/s F, Po M: motoros, É: érző, Pr: preganglionáris F: fájdalomérző, Po: postganglionáris

Az idegrostok csoportosítása Csoport Funkció Átmérő (μm) és rosttípus Vezetési sebesség (m/s) Aα Ia Ib Harántcsíkolt izom efferens (extrafuzális) Izomorsó afferens (primér) Ínorsó afferens 12 -20 myelinizált 70 -120 II II A bőr mechanoreceptorai afferens Izomorsó afferens (szekunder) 6 -12 myelinizált 30 -70 Aγ III Izomorsó efferens Bőr egyes mechanoreceptorai, hő (hideg) 2 -5 myelinizált 12 -30 B III Preganglionáris szimpatikus efferens Az izmok mély nyomásreceptorai, afferens 3 myelinizált 3 -15 10 -25 C IV Posztganglionáris szimpatikus efferens Hő- és fájdalomérzékelés afferens 1 myelinhüvely nélküli 0, 5 -2

Az érzékelés csoportosítása Speciális Általános speciális érzékszerv nem specializált érzékszerv látás, hallás, egyensúlyozás, szaglás, ízlelés tapintás, hő, fájdalom, mozgás Általános érzékelés besorolás elhelyezkedés funkció exteroceptor bőr tapintás, nyomás, rezgés (vibráció), hő, fájdalom proprioceptor izom, izület, ín, bőr alatti (mély) szövetek, erek testtartás (pozíció), mozgás (kinesthesia) mély nyomás interoceptor belső szervek (viscera) homeosztázis, szervfunkciók Exteroceptor: a külvilágról ad információt Proprioceptor: a skeleto-muscularis, bőr alatti szövetek állapotát érzékeli Interoceptor: a belső szervek állapotáról ad információt Sherrington (1906)

Exteroceptorok Mechanoreceptorok a bőrben Merkel-f tapintósejt Epidermis, str. basale A Merkel sejtek a keratinocitákhoz dezmoszómákkal kapcsolódnak. A sejtek benne ülnek egy vastag myelinhüvelyes (Aβ) rost tányérszerű kiszélesedéseiben. Lassan adaptálódó mechanoceptorok Ujjbegy: 80 -100/cm 2 Finom nyomás, megkülönböztető tapintás

Meissner-f. tapintótest Nemmyelinizált axon eloszlása Kollagén rostok Perineuralis tok Schwann-sejt lamellák Dermalis papillában, csupasz bőrben, tenyér, talp , ujjak, ajak, Gyorsan adaptálódó mechanoreceptor (érintésre, nyomásváltozásra reagál) Tárgyak alakja, felszíne, textúrája 5 -10 egymásra fekvő, ék alakú glia jellegű sejtből épül fel, kötőszövetes tok borítja. Vastag, myelinhüvelyes (Aβ) rost elvesztve hüvelyét belép a tapintó testbe, a sejtek között kanyarog és varikozitásokat képez.

Vater-Pacini test • • • A bőr mélyebb rétegeiben található. Továbbá: peritoneum és pleura, Mozgásszervrendszerben a fasciákban, periosteumban és periarticularis kötőszövetben központi, afferens rost 7 -10μm átmérőjű és vastag (II-es típus) gyorsan adaptálódó, alacsony ingerküszöbű Többrétegű Schwann-sejt borítás az axon körül (belső henger) Hagymalevél-elrendezésű perineurális sejtekből (akár 50 réteg) létrejövő lemezek (lamellák) módosult fibroblastok Viszkózus folyadékkal kitöltött rések

Vater-Pacini –test (lamelláris test) . • Leginkább nyomásra és a sebességváltozásra reagálnak • Mechanikus rezgés, vibráció

Szabad idegvégződések (primer afferens neuron végződése) Receptív membrán Schwann sejt • Vékony myelin hüvelyes (Aδ) vagy myelin hüvely nélküli axonok (C) • Az axonvégződés membránjában receptor fehérjék vannak az interstitiummal direkt kapcsolat • Nociceptorok (szövetkárosító mechanikai, hő és kémiai- hatásra aktiválódó receptorok), meleg termoreceptorok, hideg termoreceptorok Előfordulás: -Epidermis, dermis -Érfal -Üreges szervek falában -Dura mater -cornea

szabad idegvégződés a bőrben Str. Granulosum Lamina Basalis Schwann sejt/ Myelinhüvely nélküli IV-es típusú rost

Exteroceptorok elhelyezkedése a bőrben Szabad idegvégződés Merkel sejt Meissner-test Ruffini végkészülék (Krause) Szabad idegvégződés (peritrichalis) Vater-Pacini test

Proprioceptorok Propriocepció (mélyérzés): A végtagok helyzetéről és mozgásáról nyújtott, a testtartást és egyensúlyt szolgáló információ. Az izmok és inak helyzetét feszítettségét érzékeli. Receptorai az izomorsókban, ínorsókban foglalnak helyet, I. Izomorsó II. Golgi-féle ínorsó

Interoceptor/Visceroceptor Lehet nocireceptor, mechano (nyújtási), chemoreceptor, a belső állapotról informálnak Pl: Glomus caroticum, glomus sejt -chemoreceptor a CO 2 és a PH változást érzékeli (hypoxia), IX. agyideg, fokozódik a respiratio carotis sinus, elvékonyodott érfal rész, szabad és tokkal körülvett nyújtási receptort tartalmaz mely érzékeli a nyomás növekedést un. baroreceptor. IX agyidegen keresztül reflexesen bradicardiát és vérnyomás esést okoz.

A hátsó szarvban futó rostok főbb receptorai, a rostok medialis és lateralis kötege

Felszálló pályák Az érzőrendszer által szállított információk egyrészt a gerincvelőben ill. agytörzsben átkapcsoló reflexek afferens szárát képezik, másrészt felszálló pályákon át az agykéregbe jutva tudatosulnak, emlékképek formájában rögzülnek. Az érzőpályák túlnyomó többsége 3 neuronból áll (kivétel a 2 neuronos szaglópálya és az 5 neuronos hallópálya).

Az első ún. primer afferens neuron, a ggl. spinaleban helyezkedik el, pszeudounipoláris. Minden primer afferens neuron egy adott területről szerez be információt, ezt receptív mezőnek nevezzük. A második neuron kereszteződik ( gerincvelőben vagy az agytörzsben) és a thalamus relé magvaiban végződik. A harmadik neuron a thalamusból fut a primer szenzoros areaba (szomatoszenzoros kéreg). Itt történik az érzékelés tudatosulása a percepció. (Az érzőpályák kollaterálisokat adnak az agytörzsbe, az általános ébrenléti- figyelmi szintet szabályozó struktúrákhoz (ARAS rendszer), valamint a kisagy felé vezető pályákhoz (mozgás szervezés) és a hypothalamushoz (vegetatívum) is. ) A szomatoszenzórium anatómiailag és funkcionálisan két részre oszlik. Az egyik rész a gnosztikus (megismerési) ingereket továbbítja, mint a finom tapintás és a propriocepció. – az epikritikus szenzibilitás pályája A másik rész a vitális (fájdalom, hő, durva tapintás) ingereket szállítja- Protopatiás szenzibilitás pálya

Epikritikus szenzibilitás Hátsó kötegi, lemniscus medialis rendszer (differenciált tapintás, vibráció, sztereognózis, propriocepció) Első neuron a ggl. spinaleban. A centrális axon belép a gerincvelőbe és annak hátsó kötegében (azonos oldalon) száll fel a nyúltvelőbe. A pálya lefutása a funiculus posteriorban somatotópiás lokalizációjú. Medialisan halad a fasciculus gracilis (Goll pálya) az alsó testfélből és lateralisan a fasciculus cuneatus (Burdach pálya)-a felső testfélből (tractus spinobulbaris)

A Goll, Burdach pálya leszálló kollaterálisai zárt kötegeket alkotnak a gerincvelő különböző szakaszain: Schultze –f vesszőnyaláb cervicalis Flechsig –f ovális mező lumbalis Philippe-Gombault–f háromszög sacralis szakaszon

A tractus spinobulbaris a nyúltvelő magvaiban a nucl. cuneatusban és a nucl. gracilisban végződik. Innen indul a második neuron, mely kereszteződik mint decussatio lemniscorum (fibrae arcuatae interni) majd a túloldalon halad felfelé mint lemniscus medialis, és az ellenoldali thalamus relé magvaiban végződik. (thalamus VPL) A harmadik neuron a thalamusból fut a parietális lebeny elülső részén a gyrus postcenralisban elhelyezkedő primer szomatoszenzoros kéregbe. (Br 3, 1, 2) A pálya végig somatotópiás lokalizációval rendelkezik.

Az agyidegeknek is van hasonló funkcionális pályája : lemniscus trigeminalis dorsalis 1. Neuron: ggl trigeminale 2. Neuron: nucleus sensorius n. V. 3. Neuron: thalamus VPM gyrus postcentralis

primer érzőkéreg: gyrus postcentralis thalamus, n. VPM. thalamus, n. VPL. n. princeps sensorius nervi trigemini Hátsó köteg lemniscus medialis rendszer Epikritikus szenzibilitás nucleus gracilis et cuneatus (differenciált tapintás, vibráció, sztereognózis, propriocepció) lemniscus medialis 1. sejt: spinalis ganglion 2. sejt: n. gracilis, n. cuneatus fasciculus cuneatus 3. sejt: thalamus, VPL A gerincvelő hátulsó kötegében halad, azonos oldalon érzőneuronok a spinalis ganglionokban fasciculus gracilis Kereszteződés a nyúltvelőben Az agyidegeknek is van hasonló funkcionális egysége

Protopátiás szenzibilitás – anterolaterális rendszer- tractus spinothalamicus A primer afferens neuron centrális axonja a gerincvelőbe lépve (Lissauer köteg!) a hátsó szarvban szinapszist képez a második neuronnal. (I, IV-V, VII-VIII Rexed zóna) Az átkapcsolódás után a második neuron axonja a túloldalra kereszteződik és az ellenoldali anterolaterális kötegben halad a thalamus felé (thalamus VPL).

A thalamusból indul a 3. neuron, és a gyrus postcentralisban, a primer szomatoszenzoros kéregben végződik. Ez a rendszer közvetíti a hő- és fájdalomérzetet. Tr. spinothalamicus anterior: elsősorban durva tapintás Tr. spinothalamicus lateralis: elsősorban hö és fájdalom

Az agyidegeknek is van hasonló funkcionális egysége lemniscus trigeminalis: 1. Neuron: agyidegek érző ggl-ja 2. Neuron: nucleus tractus spinalis n. V. 3. Neuron: thalamus VPM gyrus postcentralis

Kahler féle szabály Az adott pályán belül a test alsóbb szegmentumaiból érkező / oda tartó rostok mindig felületesebben helyezkednek el. A nyaki szegmentumokból érkező axonok futnak a legmélyebben. A hátsó kötegben ez a rendszer módosul. A sacralis segmentumokból jövő rostok a septum kialakulásával mediális helyzetbe kerülnek.

A gerincvelő felszálló és leszálló pályáinak vázlata. 1: Fasciculus gracilis; 2: Fasciculus cuneatus; 3: Interszegmentális axonköteg; 6: Tractus spinothalamicus; 7: Interszegmentális axonok; 8: Lissauer-féle pálya A hátsókötegi axonok és a spinothalamikus pálya szomatotópiáját a SACR - CERV irányba mutató nyíl jelzi. A spinothalamikus pálya axonjai a szállított érzéskvalitások alapján is szegregálódnak: hő-fájdalom (vékony rostok) – tr. spinothalamicus lateralis elemi tapintás-nyomás (vastag rostok) - tr. spinothalamicus anterior

A 3. Neuron lefutása- Pedunculus thalami – capsula interna to somatosens. cortex

Érző rendszerek: összefoglaló Mindkét rendszer: - 3 fő neuronból áll - kereszteződik, és az ellenoldali kéregben végződik - 1. neuron: ggl. spinale (agyidegek érző gaglionjai) - mindig a második fő neuron axonja kereszteződik - somatotopia Különbség: hol van a 2. neuron

Szomatotópiás kérgi reprezentáció – Érző homunculcus A szomatoszenzoros kéreg felszínén a teljes test leképezhető (szomatotópia). A gyrus postcetralisban elhelyezkedő szomatoszenzoros kéreg 3 mezőből áll: Brodmann 3, 1, 2.

Fájdalom Azok a külső és belső ingerek váltanak ki fájdalmat, amelyek potenciálisan szövetkárosító hatásúak, s ezzel a fájdalomérzés elősegíti a szervezet védekezését. A nociceptoroknak nincs "adekvát" ingerük, polimoduláris receptorok, azonban magasabb ingerküszöbük megbízható módon jelzi a különbséget a károsító és nem károsító inger között. A fájdalomérzet az anterolaterális pályarendszeren halad felfelé, a felszálló axonok elágazásai aktiválják - az agytörzsi formatió reticularist (ARAS) -a thalamusban a nucleus centromedianusba (CM) -onnan a nucleus dorsalis thalamiba (DM) -majd a frontális lebenybe vetülnek. Itt éljük meg a fájdalom jellegét

A felszálló axonok elágazásai aktiválják az agytörzsi formatió reticularist, -Tr. spinoreticularis: (formatio reticularis – thalamus – kéreg diffúz aktiválása – ébresztés, figyelem: ARAS) -Tr. spinotectalis (Tr. spinomesencephalicus): gate-control

Az idegrendszernek a fájdalmat aktívan mérséklő analgetikus mechanizmusai is vannak. Ezek a leszálló analgetikus pályák. A pályák a középagy PAG magcsoportjáról indulnak, majd a nyúltvelőben átkapcsolva a gerincvelő hátsó szarvában, az primer és szekunder érző neuronok szinapszisai mellett elhelyezkedő opoid neuronokon végződnek. Az opoid neuronok pedig mind pre- mind posztszinaptikusan gátolják az ingerületátvitelt.

A fájdalomérzetet Ad és C típusú rostok vezetik. Az Ad rostok vastagabbak, gyorsabban vezetik az ingerületet. Ezért, pl. a bőrt érő sebzés esetén két hullámban érezzük a fájdalmat. Az első - amit az Ad rostok vezetnek éles, jól lokalizálható, míg a második tompább, kevésbé lokalizálható sajgás, amit a C-típusú rostok vezetnek. A nociceptorok nem adaptálódnak, sőt, tartós fájdalom esetén ingerküszöbük csökken. .

Kapu-kontroll teória Vastag rostok (A beta)ingerlése serkenti a gátló interneuronokat, csökkenti a fájdalom érzet kialakulását, „bezárja a kaput”.

Gnosztikus érzetek Vitális érzetek Receptorok izomorsó, ínorsó, finom tapintás nociceptorok, termoreceptorok durva tapintás Első neuron hátsó gyöki ganglion pszeudounipoláris neuronja Első átkapcsolás második neuron nyúltvelő: nucl. cuneatus, nucl. gracilis gerincvelő hátsó szarv kereszteződés helye agytörzs, lemniscus medialis gerincvelői pálya azonos oldal hátsó köteg Goll, Burdach pálya ellenoldalsó köteg tractus spinothalamicus Harmadik neuron thalamus relé magvak Végződés gyrus postcentralis

Irodalom • Szentágothai J. -Réthelyi M. : Funkcionális Anatómia, Medicina • Hajdu F: Vezérfonal a Neuroanatómiához, SOTE Házinyomda, 1996 • A Humánmorfológiai és Fejlődéstani Intézet honlapján található előadások