Az idegrendszer élettana: bevezetés + vegetatívum Dr. Petheő Gábor Pázmány MSC kurzus, 2012
Bevezetés Az idegrendszer felosztása: • Elhelyezkedés: központi (KPIR) vs. Periférás (környéki) • Vezérlés: szomatikus (tudatosuló) vs. autonóm/vegetatív (nem tudatosuló) • Funkció (a reflexes szabályozásban betöltött): afferens („érző”) vs. központ vs. efferens (parancsoló/”mozgató”)
Az idegszövetet döntően idegsejtek (neuronok) és őket „támogató” sejtek (glia és Schwann) építik fel • Az idegsejtek (érző, mozgató, asszociációs neuronok) teste a KPIR szürke struktúráiban helyezkedik el, míg a periférián ganglionokat (dúcokat) alkotnak • Az idegszövet fehérségéért a mielinizáció felelős. A fehérállomány tehát döntően axonokból és támogató sejtekből áll
A KPIR fontossága, sérülékenysége és komplex működése miatt az egyik legjobban védendő szövet • Mechanikai védelem: csontos tok, agyhártyák, liquor cerebrospinalis • Kémiai (+immunológiai) védelem: vér-agy gát, vér-liquor gát; +a támogatósejtek hálózata, mely kevés kivétellel az idegsejteket mindenhol körül veszi • (+ a KPIR vérellátásának védelme)
Az idegrendszer sejtjei
http://www.ninds.nih.gov/disorders/brain_basics/ninds_neuron.htm
Neuron típusok (morfológiai) 1) 2) 3) 4)
Unipoláris Bipoláris Multipoláris Pseudounipoláris
A KPIR felosztása Gerincvelő Agyvelő • Agytörzs (nyúltvelő, híd, középagy és köztiagy magvai és hálózatai) • Kisagy (kéreg és kéreg alatti magvak) • Nagyagy (kéreg és kérgestest szürkeállománya és kéreg alatti dúcok)
Gerincvelő (medulla spinalis) • Gerinccsatornában helyezkedik el. • A nyúltvelő folytatásaként az öreglyuktól az L. II. csigolyáig húzódik. • A gerincvelő alsó részéről eredő idegek a gerinccsatornában lefelé futnak kilépési helyükhöz. „ Cauda equina” • Elülső és hátulsó felszínén hosszanti barázda húzódik. • Szelvényezettségét a belőle kétoldalt szimmetrikusan kilépő gerincvelői idegek adják. • Egy-egy gerincvelői ideg 10-15 szárral ered, kb. 1 cm magas területen. Ez felel meg egy gerincvelői szelvénynek. • Az idegek a csigolyák között lépnek ki, ezért a csigolyaközök jelzik a szegmentumokat.
A gerincvelő átmetszeti képe Belül szürkeállomány • Vastagabb elülső szarv: motoros sejtek • Vékonyabb hátsó szarv: érző idegsejtek • Oldalsó szarv: vegetatív működést ellátó sejtek Legbelül: Canalis centralis Kívül fehérállomány • Elülső köteg • Hátulsó köteg • Oldalsó köteg Az ábra jobb oldalán: • A fehérállományban az üres területek érző pályák • A fekete terület a pyramispálya • A pontozottak az extrapyramidalis pályák • A rácsozott a vegetatív pályák • A vonalkázottak a gerincvelő belső pályarendszerei
Agytörzs; Nyúltvelő Vegetatív működések fontos reflex központja: • légzés, keringés, nyelés, köhögés, tüsszentés, hányás központjai részben itt találhatóak
Agytörzs; Híd • A nyúltvelőnél említetett funkciókon túl részt vesz az alvás/ébrenlét, tekintés, vizeletürítés és testtartás szabályozásában. • Magjai: relé magok az agy és kisagy között, míg mások az ízérző, a halló és az egyensúlyozó pálya relé állomásai, illetve a feji régiót ellátó több agyideg magja is itt van
Agytörzs Középagy: • Magjai hallópálya, és egyes tekintési reflexek relé magjai; részt vesznek az alvás/ébrenlét, hőmérséklet és testtartás szabályozásában Köztiagy; Talamusz: • Érző és szubkortikális pályák legfőbb relé és elosztó központja, kapu a nagyagy felé (éberség szabályozása) Köztiagy; Hipotalamusz: • A vegetatív működések legfőbb szervezője
Kisagy • Mozgató parancsok tudattalan, on-line korrekciója az érző rendszerekből érkező információk alapján. Intenzív reciprok kapcsolat az érző és egyéb mozgató központokkal. Bizonyos kognitív funkciókban is felmerült a szerepe.
Agy Kéreg: Szenzoros, motoros és érzelmi információk, késztetések feldolgozása, tudatosulása és társítása. Kognitív funkciók: figyelem, gondolkodás, emlékezés Jellemző működési egysége a felszínre merőleges kolumna (oszlop), melynek határai térben és időben változhatnak
Agy Kéreg alatti törzsdúcok rendszere: mozgásszervezés, testtartás +bizonyos kognitív funkciók Hipokampusz (specializált szubkortikális „kéregállomány”): emlékképek kialakítása, térbeli tájékozódás (a
limbikus rendszer része, mely részt vesz az emóciók, motivációk kialakulásában, az ösztönös magatartások kontrolljában)
A perifériás (környéki) IR részei • 12 pár agyideg (motoneuronok sejtestje a KPIRben) • 31 pár gerincvelői ideg (motoneuronok sejtestje a KPIR-ben) • Vegetatív IR perifériás része (rostok és dúcok) • +szaglóhám és retina idegelemei
Vegetatív/autonóm IR Alapvetően homeosztatikus funkció Részei: • Szimpatikus (torakolumbális: T1-L2,3)
• Parszimpatikus (kranioszakrális. n III, VII, IX, X,S2-S4)
• Enterális (nincs jelölve!)
Vegetatív vs. szomatikus efferentáció
Gv. elülső szarv
Az enterális IR kapcsolatai azonban ennél bonyolultabbak! Gv. oldalsó szarv +egyes agyideg magvak
Szimp/paraszimp. általános felépítés
Mielinizált B-rost
C-rost nincs mielin
nACh-R
Célszövetek: •Simaizom •Szívizom •Mirigyek •Epitél •Esetenként endotél (~10% ACh)
G-fehérjés/7TM-R nACh-R
A vegetatív dúcok elhelyezkedése Szimpatikus: a KPIR közelében •Ggl. paravertebrale •Ggl. praevertebrale Szimpatikus
Paraszimpatikus: •A célszerv közelében •A célszerv falában
A neuroviscerális transzmisszió Az posztganglionáris autonóm idegek nem képeznek klasszikus szinapszist a célszerven, célsejteken. Végkészülékük az ún. varikozitás (tágulat).
Szimpatikus neurotranszmitterek • Fő: 90% noradrenalin (NA), 10% ACh (verejtékmirigy és egyes érterületek endotélje) • Mellék: ATP, NPY, szomatosztatin, enkefalin, vazopresszin (ADH)...
A mellékvesevelő Egy módosult szimpatikus dúc, melynek postganglionáris neuronjai nem növesztenek axont, továbbá (kivételként) képesek az NA-ból metilációval A-t készíteni. A metiltranszferáz kifejeződését a kéregből magas koncentrációban érkező kortizol (glukokortikoid) indukálja. A mellékveséből NA is felszabadul, azonban a plazma NA döntően idegi eredetű. A NA, A a dopaminnal (D) együtt a ketakolaminok közé tartozik. A katekolaminok bontása, inkativációja döntően visszavétel után intracellulárisan történik (szimp. idegszövet, +tápcsatorna szervei) By Antranik – November 29, 2011Posted in: Anatomy, Science
Adrenereg receptorok Receptor típus
Affinitás
α1
NA>A
α2
A≥NA
β1
A=NA
β2
A>>NA
β3
NA>A
Jelátvitel
Típusos elhelyezkedés
Legfontosabb hatások
Gq IP3→Ca2+ DAG→PKC
simaizom
összeghúzódás
Gi [cAMP]↓,IK↑
preszinaptikus thrombocita
transzmitter felszab.Ð thrombocita aktiváció
szív, vese renint termelő sejtjei
szívműködés Ï reninleadás Ï
simaizom
elernyedés
zsírszövet
zsírbontás
Gs [cAMP]↑
A szimpatikus aktiváció hatásai -A pupilla tágul.
-A hörgők tágulnak.
ACh
-Szívműködés gyorsul és erősödik. A nem életfontosságú szervek erei szűkülnek, de a vázizomban tágulat is lehet (A→β2, esetleg kolinerg módon). -A mellékvesevelőből katekolaminok (A/NA) ürülnek a véráramba. -Az emésztő működések gátlódnak, de sűrű nyál termelődik és a gyomor sósav szekréciója fokozódhat. A széklet- és vizeletürítés gátolt. (ejakuláció)
Paraszimpatikus neurotranszmitterek és receptoraik Fő: ACh - mAChR : • M1, M3, M5: Gq → IP3 →Ca2+, DAG • M2, M4: Gi → [cAMP]↓, IK↑ Atropin mindegyiket gátolja (Az ACh bontása extracellulárisan zajlik, ami inkább kivételes a transzmitterek közt.)
Mellék: • NO (nitrogénmonoxid) → [cGMP]↑ • VIP (vasoactive intestinal polypeptide)→ Gs, [cAMP]↑ • CGRP (calcitonin gen-related peptide)
-A pupilla szűkül (M1).
-A hörgők szűkülnek, szekréciójuk nő (M1).
-Szívműködés lassul (M2). A tápcsatorna erei tágulnak (VIP/NO).
-Az emésztő működések serkentődnek (persztaltika, szekréció, felszívás). Székletés vizeletürítés. (erekció)
A paraszimpatikus aktiváció hatásai
Összefoglalás
By Antranik – November 29, 2011Posted in: Anatomy, Science
Az agy (KPIR) fizikai és kémiai védelme • • • • •
Csontos burok Agyhártyák Vér-agy gát Liquor + vér-liquor gát Gliasejtek
Az ún. cirkumventrikuláris szervek körül a vér-agy gát nem zárt!
Liquor cerebrospinalis (agyvíz)
Képződés: vér-liquor gát
Összetétele: K+ és glukóz cc. kb. fele a plazmáénak, gyakorlatilag fehérje mentes Képződés: aktív (szekréció), állandó Visszaszívódás: passzív, változhat
