Idegrendszer 2: A szomatomotoros működések élettana Dr. Petheő Gábor Pázmány MSC kurzus, 2012 Végső effektor: a motoros egység Definíció: 1 db α-motoneuron és az általa beidegzett összes izomrost (A munkaizomzat rostjait elülsőszarvi α-motoneuronok Aα rostjai, míg az izom saját receptorainak kontraktilis elemeit elülső szarvi γ-motoneuronok Aγ rostjai látják el.)
A mozgató rendszer saját receptorai: proprioceptorok 1) Izomorsó A munkaizommal páthuzamosan kapcsolva, passzív feszülést érzékelnek A receptorok széli, kontraktilis elemei az intrafuzális rostok ( Aγ, érzékenyítés) Statikus-R: statikus magzsák és maglánc (steady-state feszülés) II Dinamikus-R: dinamikus magzsák (fázisos feszülés-változások) Ia Stat. Din. Stat. II Ia (Bradley, 1981) (Amen, 1998, p. 43) A mozgató rendszer afferens rostjainak nómenklatúrája nem szokványos! Proprioceptorok 2) Golgi-féle Ínorsó Az izommal sorba kapcsolva az aktív feszülést (kontrakció) érzékeli
Gerincvelői/spinális reflexek 1) Nyújtási (miotatikus, proprioceptív, monoszinaptikus+) A spinális izomtónus alapja Izomtónus: a passzív mozgatással szembeni ellenállás, mely a motoros egységek asszinkron nyugalmi aktivitásának a következménye. Az egészséges tónust az agy állítja be (ld. később) Miotatikus egység reciprok beidegzéssel Spinális reflexek 2) Inverz miotatikus Biszinaptikus, túlfeszüléssel szembeni védelem (szintén használja a miotatikus egységet)
Spinális reflexek 3) Poliszinaptikus (exteroceptív, nociceptív) Fájdalmas ingerekre adott, fenntartott visszahúzási (flexor) reflex Általában interszegmentális és keresztezett (keresztezett extenzor reflex) Az α/alsó-motoneuronok kapcsolatai Közvetlen: corticospinalis/ piramias pálya a kérgi/felső motoneuronokból Közvetett: interneuronokon keresztül érik el az α- és γ- motoneuronokat a kortikális és szubkortikális leszálló pályák (tr. cortico~, vestibulo~, rubro~ és reticulospinalis) Az interneuronok gátló sejtek, feladatuk az izomtónus beállítása, a spinális reflexek és az α-motoneuronok aktivitásának elnyomása/fokozása, az antagonista izmok működésének összehangolása típusai: Ia, Ib, Renshaw (a részletek ld. az élettan/anatómia könyvekben) (léteznek serkentő interneuronok is pl. elnyújtott reflexválaszok reverberáló köreiben) Az alsó motoneuronok vagy axonjaik sérülése petyhüdt bénulással és csökkent/hiányzó reflexekkel jár
A leszálló motoros pályák Corticospinalis (szubkortikálisan eredő) A pyramis pálya Tr. corticospinalis és corticobulbaris Részben a motoros kéregből, részben egyéb kérgi területekről ered (ún. felső motoneuronokból). Sok rost direkt módón serkenti az α-motoneuronokat (akaratlagos, manipulatív finom mozgások pl. újjak mozgásai), mások poliszinaptikusan végződnek α/γmotoneuronokon 90%-ban keresztezett (80% a nyúltvelőben). Egyes izomcsoportok (pl. axiális izomzat) kétoldali beidegzéssel bírnak. Sérülése: fokozott izomtónussal járó bénulás és kóros reflexek megjelenése
Szubkortikálisan eredő leszálló pályák, az izomtónus szabályozása Tr. rubrospinalis (n. ruberből): emberben a felső végtagig terjed a hatása az agytörzsi magok áltat az antigravitációs izmokban okozott fokozott tónust gátolja. (Az agytörzsi magok aktivitását a kisagyból és a piramispályából eredő axonok is gátolják) Tr. reticulospinalis lat. (nyúllvelői form. ret.-ból): az axiális izomzat és a végtagi extenzorok tónusát csökkenti Tr. reticulospinalis ventr. (híd form. ret.-ból): az axiális izomzat és a végtagi extenzorok tónusát növeli Tr. vestibulo spinalis (n. vestibuaris lat-ból.): az axiális izomzat és a végtagi extenzorok tónusát növeli A szomatomotoros kéreg Ahogy az egész motoros rendszerre, a motoros kéregre is jellemző a szomatotópiás rendezettség Motoros homunculus
A szomatomotoros kéreg felosztása Primer: a felső motoneuronok 50%-a itt van. A mozgás kivitelezésének végső fázisa (sérülése bénulással jár) Nem primer: mozgás-előkészítés, tervezés (sérülésekor a bonyolultabb mozgások elvégzése nehezített vagy lehetetlen, ún. apraxia) Premotoros area: az izomtónus eloszlásának előzetes adaptációja a tervezett mozgásokhoz? Szupplementer: bonyolult mozgásmintázatok tervezése A kisagy (cerebellum) Neo- Cerebro- Paleo- Spino- Archi-/Vestibulo-
A kisagy Vestibulo~: részt vesz a szemmozgások koordinációjában, a fej reflexes mozgásaiban, az egyensúly megtartásában Spino~: mozgások visszacsatolásos ellenőrzése, izomtónus szabályozása, antagonista izmok koordinálása Cotrico~: mozgástervezés, mozgások indítása/leállítása Sérülésének tünetei: egyensúlyzavar (diszbáziás járás), mozgások dekompozíciója, hipotónia, diszmetria, intenciós tremor, diszdiadochokinézis Érdekes módon a teljes kisagyírtás hosszútávon minimális maradványtünetekkel jár. A bazális ganglionok (törzsdúcok) rendszere
A bazális ganglionok rendszere A törzsdúcok a többszörösen átkapcsolódó, párhuzamosan és elkülönülten futó cortico-corticalis pályák kapcsoló állomásai. Az izomtónus elosztásában és a mozgásszabályozásban funkciójuk alapvető, azonban a motoros efferentációt csak az agykérgen keresztül, befolyásolják. Részei: n. caudatus és pallidum (neostriátum), substantia nigra és n. subthalamicus A rendszer bemenete a teljes agykéregből ered, míg kimenete a thalamuson keresztül éri el a frontális motoros kéregterületeket A rendszeren belül jellemző a többszörös gátló átkapcsolódás (a gátlás gátlása v. gátlásoldás), illetve a lassan fellépő és elnyújtott hatást kifejtő transzmitterek felszabadulása A bazális ganglionok rendszere Fonyó A. Az orvosi élettan tankönyve, Medicina, 2011
A bazális ganglionok sérülése Subtantia nigra pars compacta (dopaminerg pályák): Parkinson-kór (rigiditás, nyugalmi tremor, akinesis, bradykinesis) N. subthalamicus: (hemi)ballismus Neostriatum: chorea (vitustánc)