Az idegrendszer élettana: bevezetés + vegetatívum

Dr. Petheő GáborPázmány 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 mielinizációfelelős. 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) Unipoláris2) Bipoláris3) Multipoláris4) Pseudounipoláris

A KPIR felosztása

GerincvelőAgyvelő• 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 eredőidegek a gerinccsatornában lefeléfutnak kilépési helyükhöz. „ Caudaequina”

• Elülső és hátulsó felszínén hosszanti barázda húzódik.

• Szelvényezettségét a belőle kétoldalt szimmetrikusan kilépőgerincvelői 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 képeBelül szürkeállomány• Vastagabb elülső szarv: motoros sejtek• Vékonyabb hátsó szarv: érző idegsejtek• Oldalsó szarv: vegetatív működést ellátó

sejtekLegbelül: Canalis centralisKívül fehérállomány• Elülső köteg• Hátulsó köteg• Oldalsó kötegAz 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; NyúltvelőVegetatív

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

AgytörzsKözépagy:• 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 elosztóközpontja, 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.

AgyKéreg: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

AgyKéreg 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 KPIR-ben)

• 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

Az enterális IR kapcsolatai azonban ennél bonyolultabbak!

Gv. elülső szarv

Gv. oldalsó szarv+egyes agyideg magvak

Szimp/paraszimp. általános felépítés

nACh-R (~10% ACh)

G-fehérjés/7TM-R

nACh-R

Célszövetek:•Simaizom•Szívizom•Mirigyek•Epitél•Esetenként endotél

MielinizáltB-rost

C-rostnincs mielin

A vegetatív dúcok elhelyezkedése

Szimpatikus: a KPIR közelében•Ggl. paravertebrale•Ggl. praevertebrale

Paraszimpatikus: •A célszerv közelében•A célszerv falában

Szimpatikus

A neuroviscerális transzmisszióAz 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-bólmetilációval 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 Jelátvitel Típusos elhelyezkedés

Legfontosabb hatások

α1 NA>AGq

IP3→Ca2+DAG→PKC

simaizom összeghúzódás

α2 A≥NA Gi

[cAMP]↓,IK↑preszinaptikusthrombocita

transzmitter felszab.thrombocita aktiváció

β1 A=NA

Gs

[cAMP]↑

szív, vese reninttermelő sejtjei

szívműködés reninleadás

β2 A>>NA simaizom elernyedés

β3 NA>A zsírszövet zsírbontás

A szimpatikus aktivációhatásai

-Szívműködés gyorsul és erősödik. A nem életfontosságúszervek erei szűkülnek, de a vázizomban tágulat is lehet (A→β2, esetleg kolinerg módon).

-A hörgők tágulnak.

-Az emésztő működések gátlódnak, de sűrű nyál termelődik és a gyomor sósav szekréciója fokozódhat. A széklet- és vizeletürítés gátolt.(ejakuláció)

-A pupilla tágul.

-A mellékvesevelőből katekolaminok (A/NA) ürülnek a véráramba.

ACh

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 paraszimpatikus aktiváció hatásai

-Szívműködés lassul (M2). A tápcsatorna erei tágulnak (VIP/NO).

-A hörgők szűkülnek, szekréciójuk nő (M1).

-Az emésztő működések serkentődnek (persztaltika, szekréció, felszívás). Széklet-és vizeletürítés. (erekció)

-A pupilla szűkül (M1).

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 szervekkörül a vér-agy gát nem zárt!

Liquor cerebrospinalis(agyvíz)

Képződés: vér-liquor gát

Képződés: aktív (szekréció), állandóVisszaszívódás: passzív, változhat

Összetétele: K+ és glukóz cc. kb. fele a plazmáénak, gyakorlatilag fehérje mentes