A gerincvelő anatómi és s finomszerkezete. gerincvelői i lokalizáci. Prof. Dr. Mihály András szeptember 4.

Átírás

1 A gerincvelő anatómi miája és s finomszerkezete (érző és s mozgató működések gerincvelői i lokalizáci ciója) Prof. Dr. Mihály András szeptember 4. 1

2 Medulla spinalis: anatómiai terminológia Intumescentia cervicalis Intumescentia lumbosacralis Conus medullaris filum terminale, cauda equina Sulcus medianus posterior (sulcus intermedius posterior) Septum medianum posterius Fissura mediana anterior Canalis centralis Radix anterior, radix posterior (fila radicularia), ganglion sensorium, nervus spinalis 2

3 Canalis vertebralis: gerincvelő és s agyburkok. Foramen intervertebrale: nervus spinalis, ganglion sensorium. Conus medullaris: L1-L2 L2 discus szintje. Durazsák k alsó vége: S2 csigolya szintje (a dura azonban minden ideggyököt t kikísér r a foramen intervertebrale-ig; ig; ezen a helyen a dura az epineuriumhoz kapcsolódik). 3

4 A dura mater spinalisnak epiduralis tere van: az epiduralis térben vénák v és s zsírsz rszövet találhat lható.. A lig. denticulatumok a pia mater képzk pződményei ( szalagocska). 4

5 Az alsó lumbalis (L3) szakaszon már m r nincs gerincvelő: : ez a cauda equina és s a filum terminale helye. Itt találjuk ljuk a cisterna lumbalist (csillag). Nyíl: conus medullaris. C4 L3 5

6 Az arteria intercostalis posterior ágai a csigolyákhoz, mély m hátizmokhozh és s a gerincvelőhöz z (a.( medullaris segmentalis) ) haladnak. 6

7 Gerincvelő vérellátása: az artéri riás s vasocorona Arteria spinalis anterior (1), arteria spinalis posterior (2): az arteria vertebralis ágai. 7

8 Funiculus posterior Septum medianum posterius Cornu posterius Funiculus lateralis Cornu anterius Commisura alba anterior 3: fissura mediana anterior 9: canalis centralis Funiculus anterior 8

9 C1 L4 C7 S2 T4 A GERINCVELŐ MORFOLÓGI GIÁJA KÜLÖNBÖZŐ SZEGMENTUMOKBAN 9

10 A szürke rkeállomány rendszertana Zona marginalis (I. lamina; Waldeyer-zóna): érző (minden szegmentumban) Substantia gelatinosa (II. lamina; Rolando-állom llomány): érző (minden szegmentumban) Nucleus proprius cornu posterioris (III., IV. laminák): érző (minden szegmentumban) Nucleus thoracicus posterior (VII. lamina; Clarke-féle le mag): tractus spinocerebellaris posterior kiinduló neuronjai (T1-L3) Nucleus intermedio-medialis medialis (VII. lamina): visceralis afferensek végződési helye, preganglionáris ris vegetatív v neuronok (T1-L3; S2-3) Nucleus intermedio-lateralis (VII. lamina): preganglionáris ris vegetatív v neuronok (C8-L3 szakaszon szimpatikus; S2-3 szakaszon paraszimpatikus) Motoneuron magoszlopok (IX. lamina): minden szegmentumban (bár r szegmentumonként eltérő elrendeződésben) 10

11 Rexed-féle laminák k elhelyezkedése az intumescentia cervicalis szintjén. n. Az V. és s VI. lamina medialis és s late- ralis részre r oszlik. A IX. lamina (ahol a motoneuronok vannak) szigetes elhelyezkedésű.. A motoneuronok csoportjai hosszanti elrendezésű kolumnákat kat alkotnak. Canalis centralis REXED-FÉLE LAMINÁK K I. 11

12 REXED LAMINÁK K II. A Rexed-lamin laminák k helyzete az alsó thoracalis szakaszon. Másik M oldalon a jellegzetes gerincvelői i magok is láthatók k a laminákkal együtt. 12

13 A fehérállom llomány rendszertana Funiculusok, bennük k felszáll lló és s leszáll lló pályák k vannak. Interszegmentális (propriospinális) pályp lyák k a szürke rkeállomány mentén. n. Kahler-féle szabály: a dermatómából l jövőj axonok a gerincvelőben is együtt maradnak és s a fehérállom llományban lemezeket formálva vesznek részt r a felszáll lló pálya felépítésében. A caudalis dermatómák k axonjai felületesen, letesen, a cranialisabbak mélyebben m futnak. Ez tkp. szomatotópia a hosszú pályák k axonjainak elrendeződésében. Ha a gerincvelőt kívülről l nyomás éri (pl.: meninx tumor), a hosszabb axonok sérülnek elősz ször, mert felületesen letesen haladnak. Keresztezett pályp lyák: a canalis centralis előtti fehérállom llomány a kereszteződés s gyakori helye (commissura alba anterior). A pálya p neve tractus vagy fasciculus. 13

14 ÉRZŐ PÁLYÁK MOZGATÓ PÁLYÁK (Propriospinalis pályp lyák) 14

15 ÉRZŐ MŰKÖDÉSEK LOKALIZÁCI CIÓJA A GERINCVELŐBEN Primér érző neuronok és s központi k axonvégz gződéseik. Érző pályák k kiindulása a szürke rkeállományban, lokalizáci ciója a fehérállom llományban. 15

16 Primer érző neuronok típusait Nagy, világos sejtek (A-sejtek): a sejtek mechanoreceptorok és proprioceptorok szómái. Myelinizált lt axonjaik vannak (I. és s II. típusú idegrostok). Kis méretm retű,, sötét s t sejtek (B-sejtek): axonjaik nociceptorok. Vékony myelines rostok (A-δ) és s myelin nélkn lküli li rostok (C- rostok) tartoznak hozzájuk. A neuronok kémiai k csoportosítása sa transzmitter- ill. modulátor tor- tartalmuk alapján n törtt rténik. Vannak peptid-tartalm tartalmú neuronok (pl.: substance-p, CGRP, somatostatin, galanin), vannak jellegzetes enzim-tartalm tartalmú neuronok (pl.: savi foszfatáz, z, szénsavanhidr nsavanhidráz), vannak szerotonin-tartalm tartalmú neuronok. Úgy tűnik, t hogy a neuronok többst bbsége glutaminsav transzmitterrel működik. m Kisebb hányaduk h a peptid transzmittereket használja. Van olyan sejt, amely szerotonint termel. Vannak olyan primér érző neuronok (kis méretm retű B-sejtek), melyek a periféri riás s nyúlv lványaikon is tudnak transzmittert szekretálni (effektor-funkci funkció). Ilyenkor eltérő mediátor anyagok szabadulhatnak fel a gerincvelői i axonvégz gződésben és s a periféri rián. 16

17 nucleus Érző ganglionsejt ezüst stözött tt képe. k Nyíl: az iniciális glomerulus. A kis képen k az iniciális glomerulus elektronmikroszkópos képe. k 17

18 A A A 1 2 Primer érző neuronok ezüst stözött tt metszeten (1) és s immunfestett metszeten (2). Látható a sejtek méretkm retkülönbsége. Mindkét t kategória normál l eloszlást st mutat a sejtek számát és s nagyságát t illetően. en. Az immunfestett metszeten a nagy sejtek nem jelölődtek (A), a kis sejtek eltérő jelölést mutatnak (piros: somatostatin; kék: k: lektin; zöld: z CGRP). Prof. John V. Priestley anyaga. (CGRP: calcitonin-gene gene-related peptide) 18

19 A radix posteriorban belépő érző axonok eltérő módon végzv gződnek a laminákban A különbk nböző méretű és s funkciójú primer afferens axonok a radix posterioron át lépnek a gerincvelőbe. A vastagabb axonok medialisan, a vékonyakv lateralisan lépnek l be. Axonvégz gződéseik minden laminában megtalálhat lhatók k (reflexek). A vékony v rostok jellemzően a hátsh tsó szarvban, a vastag rostok minden laminában (kiv. I, II) szinaptizálnak. Az érző axonok specifikus érző informáci ciókat hoznak a gerincvelőbe!! 19

20 RECEPTOROK FUNKCIONÁLIS CSOPORTJAI Proprioceptorok (izom-, ín-, ízületi tok receptorok) AXONOK VASTAGSÁGA GA (TÍPUSA, VEZETÉSI SEBESSÉGE) I. TÍPUST II. TÍPUST (vastag myelines) RECEPTOROK RELEVÁNS INGEREI IZOM NYÚJT JTÁSA ÍN N NYÚJT JTÁSA ÍZÜLETI TOK FESZÜLÉSE SE RECEPTOROK MORFOLÓGIAI ELNEVEZÉSE IZOMORSÓ ÍNORSÓ Mechanoreceptorok II. TÍPUST (vastag myelines) NYOMÁS VIBRÁCI CIÓ ÉRINTÉS RUFFINI MEISSNER VATER-PACINI MERKEL Termoreceptorok III. TÍPUST (vékony myelines) IV. TÍPUST (Schwann-hüvely velyű) HIDEG MELEG SZABAD IDEGVÉGZ GZŐDÉS Nociceptorok III. TÍPUST (vékony myelines) IV. TÍPUST (Schwann-hüvely velyű) FÁJDALOM (SZÖVETI SÉRÜLÉS) S) SZABAD IDEGVÉGZ GZŐDÉS (Érző afferens axonok és s periféri riás s idegvégz gződéseik) 20

21 Az afferens informáci ció specifikus Specifikus periféri riás s receptorokból érkezik. A receptorok a testünk specifikus helyein találhat lhatók (dermatóma, ma, izmok vagy zsigerek). Az axonok morfológiai jellemzői i miatt az informáci ció terjedési ideje is specifikus. Az érző axon a gerincvelő/agyt /agytörzs specifikus érző magjain végzv gződik/szinaptizál l (vagyis az informáci ció átadásának transzmissziójának nak a helye is specifikus). Így az afferensek informáci ciós s csatornákat hoznak létre. Az informáci ciós s csatornák/p k/pályák k morfológiai szempontból l is jól j l jellemezhetők. A pályp lyák k sérülése s se (az informáci ció elvesztése) se) többnyire t specifikus érző funkció kiesését t okozza. 21

22 Primer afferens axonvégz gződések a hátsh tsó szarvban: savi foszfatáz van az axoplazmában. Prof. Csillik Bertalan ( )( anyagából 22

23 I II III Peptid tartalmú primer afferens axonok a hátsó szarvban (CGRP). Prof. Csillik Bertalan ( )( anyagából 23

24 Hátsó szarv I-IVI IV laminái újszülött macskában: A,B,C,D: neuronok; E: hátsh tsókötegi tegi axon kollaterálisok; lisok; F: ezek terminális ágrendszere. Ramón n y Cajal rajza. A vastag rostok kollaterálisai lisai vissza- kanyarodnak a hátsh tsó szarvba és s jellegzetes terminális axon- rendszereket hoznak létre (nyilak). Így a vastag rostok tudják befolyásolni a vékonyv afferenseken érkező informáci ció feldolgozását. Ennek szerepe van a fájdalomf jdalomérzésben. 24

25 Preszinaptikus gátlg tlás a primér r afferens axon végződésén, a hátsh tsó szarvban + A hátsh tsó szarvban preszinaptikus és posztszinaptikus gátlás s egyaránt előfordul. A preszi- naptikus forma a primér r afferenseket depolarizálja, lja, és így csökkenti a perifé- riáról érkező inger hatékonys konyságát. A primér r afferens depolarizáci ció antidrom terjedése a periféri riárara lehetséges. Ez a folya- mat szabályozhatja a centrális fájdalomf transzmissziót. t. Posztszinaptikus gátlg tlás s GABA transzmitterrel 25

26 A primér r afferens axonterminálisok gátlg tlása a hátsh tsó szarvban modulálja lja az ingerület átvitelt: ezzel megváltoztatja a szenzoros informáci ció feldolgozását. HÁTSÓGYÖKI POTENCIÁL (visszaterjedő depolarizáci ció a hátsh tsó gyökéren mérhetm rhető) PRIMÉR R AFFERENS DEPOLARIZÁCI CIÓ (a primér r afferens axon depolarizáci ciója a hátsh tsó szarvban) PRESZINAPTIKUS GÁTLG TLÁS (GABA A receptorok révén) r Annals of the New York Academy of Sciences Volume 1198, Issue 1, pages , 10 JUN 2010 DOI: /j x 26

27 Selective distribution of GABA A receptor subtypes in mouse spinal dorsal horn neurons and primary afferents A gerincvelő keresztmetszetein a sárga és piros színek a receptor alegységek nagyszámú jelenlétét jelzik. A GABA A alegységek nagy koncentrációban vannak jelen a hátsó szarv I-IV lamináiban; ott ahol a primer szenzoros transzmisszió történik. A receptor ionotrop jellegű, klór ionok áramlanak rajta keresztül. Journal of Comparative Neurology Volume 520, Issue 17, pages , 1 OCT 2012 DOI: /cne

28 Az érzőrostok rostok szegmentális eloszlása sa hozza létre l a bőrb dermatómáit. Az érző rostok átfedésben vannak, a dermatóma ennek ellenére egy szegmentumhoz tartozik. Egy érző ganglion egy dermatóma: ma: ezt mutatja a herpes zoster fertőzés s tünetit képe is (a vírus v a ggl-ban van). Herpes zoster hólyagok h szegmentális megjelenése 28

29 Dermatóma és s Head-zóna A gerincvelői i szegmentum érző periféri riás s vetülete a dermatóma ma: : a szegmentumból érkező érző idegek bőrbeidegzési területe. Testünk nkön n 30 dermatóma van. A dermatómák k neurológiai vizsgálat latával a gerincvelői szegmentumok betegségét t (pl.: tumor) felderíthetj thetjük. A testüregi szerveink (pl.: szív, gyomor) érző idegeiben érkező informáci ciók k a gerincvelőben átfedésbe kerülnek a bőridegekbb ridegekből érkező informáci ciókkal. A megismert átfed tfedéseket a bőr b r felszínére vetítve tve megkapjuk a szerv vetületét :: ezek a Head-zónák.. A gerincvelői átfedések a zsigerekben keletkező fájdalmat a bőrre b vetítik tik ezért a zónák z k gyakorlati jelentőséggel bírnak. b 29

30 AZ EMBERI TEST DERMATÓMÁI 30

31 Az ideg szegmentális beidegzési mintázata a mellkasi bordaközti idegek esetében jól j l követhetk vethető.. A Head-zónák k erre a szegmentális innerváci cióra helyezhetők a zónák z k azonban nem mindig respektálj lják k a dermatómákat. A hasi szervek és s a szív v Head-zónái i a mellkas 31 és a has felszínén, n, a dermatómákra vetítve. tve.

32 A SZENZOROS INFORMÁCI CIÓK/FUNKCIÓK K RENDSZER-SZINT SZINTŰ INTEGRÁCI CIÓJA 32 A FELSZÁLL LLÓ PÁLYÁK K RÉVÉN R N VALÓSUL MEG (SPINOCEREBELLÁRIS RIS PÁLYP LYÁK)

33 MOZGATÓ MŰKÖDÉSEK LOKALIZÁCI CIÓJA A GERINCVELŐBEN Gerincvelői i reflexek Motoneuronok lokalizáci ciója Leszáll lló pályák k végzv gződése és lokalizáci ciója 33

34 Mozgató neuronok A mellső szarvban (lamina IX) vannak. Az egyes testrégi giókat ellátó neuronok külön k n csoportokat alkotnak (végtag, törzs, t axialis izomzat). Medialisan a törzs t izmait beidegző,, lateralisan a végtagokat v beidegző motoneuronok alkotnak csoportokat. Axonjaik a mellső gyökéren (radix anterior) keresztül l lépnek l ki a gerincvelőből és s vázizmokhoz v haladnak. Alfa-motoneuronok, gamma-motoneuronok. motoneuronok. Kolinerg neuronok (acetilkolin a transzmitterük). Szupranukleáris ris beidegzést kapnak a corticospinalis és s más m leszáll lló pályák k révén r n (akaratlagos mozgások). Szupranukleáris ris innerváci ció = leszáll lló pályák k vezérlik a motoneuron működését m (közvetlen zvetlenül l a motoneuronon szinaptizálnak, vagy interneuronok révén r n hatnak a motoneuronra). Alsó motoneuron és s felső motoneuron fogalma. Jellemző gátlásuk a visszakanyarodó (recurrens) gátlg tlás, amely a Renshaw-féle sejtek révén r n valósul meg. A gátlg tlás transzmittere a glicin. 34

35 Macska foetus gerincvelő mellső szarv: nagy multipoláris motoneuronok (axonjuk piros); c: commissura; nyíl: radix anterior. Ramón n y Cajal rajza. 35

36 A GERINCVELŐI I MOZGATÓ FUNKCIÓK K ORGANIZÁCI CIÓJA: A SZEGMENTÁLIS REFLEXEK ÉS S A SZUPRANUKLEÁRIS RIS INNERVÁCI CIÓ (PYRAMISPÁLYA) EGYÜTT FUNKCIONÁLNAK. 36

37 KÉT T GÁTLG TLÁS S TÍPUS, T MELYEK A MOTOROS FUNKCIÓKBAN KBAN SZEREPET JÁTSZANAKJ Előrehat reható gátlás: a gátlg tló interneuron az antagonista motoneuront gátoljag (tkp. reciprok gátlg tlás). Visszaható gátlás (Renshaw-féle gátlg tlás): a motoneuron önf nfékező gátlása. 37

38 Figure 2. Distribution of excitatory synapses on Renshaw cells identified by the synaptic markers VGLUT1, VGLUT2 and VAChT The confocal image (projection of 4 confocal optical planes; z-step = 0.5 μm) shows calbindin-ir (Cy3, red) Renshaw cells contacted by... Alvarez F J, Fyffe R E W J Physiol 2007;584: by The Physiological Society

39 Figure 3. Renshaw cells receive inhibitory and cholinergic inputs with specific functional and morphological characteristics. Comparison of inhibitory currents in Renshaw cells and other spinal interneurons. Alvarez F J, Fyffe R E W J Physiol 2007;584:31-45 A Renshaw-sejt sejt calbindint tartalmaz (Calbindin: kalcium kötők fehérje) 2007 by The Physiological Society

40 AZ IZMOK INNERVÁCI CIÓJA TÖBBGYÖKERŰ :: A MOZGATÓ AXONOK TÖBB RADIXBÓL L (SZEGMENTUMBÓL) EREDNEK, AMI BIZTONSÁGOS A VÁZIZOM V SZÁMÁRA (EGY RADIX SÉRÜLÉSE S SE NEM OKOZ TELJES BÉNULÁST, CSAK IZOMGYENGESÉGET) GET) 40

41 A NYÚJT JTÁSI REFLEX (MONOSZINAPTIKUS REFLEX) A MOTOROS ÉS S SZENZOROS FUNKCIÓK ÖSSZEKAPCSOLÓDÁSASA 41 A SZEGMENTÁLIS GERINCVELŐI I REFLEXÍV V STRUKTURÁLIS ALAPJA

42 ÉRZŐ PÁLYÁK MOZGATÓ PÁLYÁK 42

43 Autonóm m működések m lokalizáci ciója a gerincvelőben Szimpatikus preganglionáris ris neuronok lokalizáci ciója Paraszimpatikus preganglionáris ris neuronok lokalizáci ciója Autonóm m (zsigeri) érző funkciók k a gerincvelőben Hipotalamikus reguláci ció anatómiai lokalizáci ciója 43

44 Autonóm m funkcióval rendelkező neuronok a gerincvelőben Szimpatikus preganglionáris ris neuronok (T1- L3): nucl. intermediolateralisban (IML), kolinerg neuronok. Paraszimpatikus preganglionáris ris neuronok (S2-4): nucl. intermediolateralisban (IML), kolinerg neuronok. Visceralis primer érző afferensek végzv gződése a hátsh tsó szarvban: konvergencia a szomatikus érző primer afferensekkel (Headzóna!). Hipotalamospinalis pálya p végzv gződése a gerincvelőben a VII. lamina terület letén: centrális reguláci ció a preganglionáris ris neuronokon. 44

45 AZ AUTONÓM M GERINCVELŐI I SZELVÉNY 45

46 OXITOCIN TARTALMÚ AXONOK VÉGZV GZŐDNEK AZ IML NEURONJAIN: A HIPOTALAMUSZBÓL EREDŐ PÁLYA AZ IML PREGANGLIONÁRIS RIS NEURONJAIN FEJTI KI REGULÁLÓ HATÁSÁT. T. Forrás: JójártJ rt-jójárt-boda-gálfi-mihály-baldauf- Vecsernyés, s, Acta Biologica Hungarica 60,

47 Köszönöm m a figyelmet! J.V. Priestley ábrája 47

48 Képek forrása Benninghoff-Drenckhahn: Anatomie. Urban & Fischer, Gliroy-MacPherson MacPherson-Ross: Atlas of Anatomy. Thieme, Haines: Neuroanatomy. Williams and Wilkins, Szegedi Anatómiai Intézet Múzeuma M és tudományos ábra gyűjtem jteménye. 48