PATOFIZJOLOGIA
UKAADU NERWOWEGO
dr n. med. Arkadiusz Styszyński
Katedra i Zakład Patofizjologii
Uniwersytet Medyczny
im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Przyczyny zaburzeń układu nerwowego
" Defekty genetyczne " Zaburzenia elektrolitowe
" Choroby degeneracyjne " Leki
" Guzy " Toksyny
Metale ciężkie
" Uszkodzenie mechaniczne
Alkohol
(uraz)
" Promieniowanie
" Krwawienie
" Zapalenie i infekcja
" Niedokrwienie
Wirusy
" Zaburzenia metaboliczne
Bakterie
Hipoglikemia
Priony
Hiperglikemia
Choroby autoimmunologiczne
Mocznica
Niewydolność wątroby
Zaburzenia hormonalne itp.
Uszkodzenie efektorów
obwodowych
Prowadzi do zaburzenia określonych funkcji
" Ogniskowego (pojedyncze mięśnie)
" Uogólnionego (cały układ mięśniowy)
Może skutkować
" nadaktywnością
Niezamierzone skurcze mięśniowe
Nieprawidłowa aktywność receptorów czuciowych ą fałszywa
percepcja czuciowa
" Deficyty czynnościowe (porażenie mięśni lub deficyty
czuciowe)
Percepcja czuciowa, zwłaszcza wzrok i słuch, może być
zaburzona, jeśli aparat przewodzący jest uszkodzony, nawet
przy prawidłowo działających receptorach czuciowych
Przerwanie przewodzenia w nerwie
obwodowym
" Zakłóca sygnały przewodzone w tym nerwie
" Różne typy włókiem (zmielinizowane i niezmielinizowane)
mogą być dotknięte w różnym stopniu
" Całkowite przerwanie przewodzenia w nerwie
Porażenie wiotkie
Utrata czucia
Utrata regulacji autonomicznej
w zakresie unerwienia zajętego nerwu
" Uszkodzenie nerwu rdzeniowego wpływa na odpowidający
mu dermatom
" Rozpoznanie uszkodzenia nerwu wymaga wiedzy na temat
obszaru unerwienia poszczególnych nerwów i dermatomów
Uszkodzenie OUN
Uszkodzenia rdzenia kręgowego Uszkodzenia struktur
prowadzą do nadrdzeniowych prowadzą do
" Utraty czucia " Deficytów lub nieprawidłowych
pobudzeń ograniczonych co do
" Utraty funkcji autonomicznych
funkcji i obszaru ciała (np. w
" Porażenia wiotkiego lub
określonych obszarach kory
spastycznego
czuciowej)
" Częściej powodują złożone
zaburzenia czucia, funkcji
motorycznych i regulacji
autonomicznej
" Upośledzenie czynności
integracyjnych, takich jak pamięć,
emocje, czynności poznawcze
mogą wystąpić w przebiegu wilu
chorób
Nieprawidłowości komórek
nerwowych
" Gęstość receptorów może ulec zmniejszeniu (down-regulation)
" Przewodzenie wewnątrzkomórkowe może być zablokowane
Zablokowanie białka G przez toksynę krztuśca
" Zaburzenia kanałów jonowych
Zablokowanie przez leki
Aktywność zmieniona przez Ca2+, Mg2+, or H+
Wpływ na potencjał błonowy może być zmieniony przez nieprawidłowy gradient jonów
wzrost lub spadek wewnątrz- lub zewnątrzkomórkowego stężenia K+
" Transport aksonalny, wytwarzanie, składowanie, uwalnianie i inaktywacja
neurotransmiterów może być zaburzona
Leki
Defekty genetyczne
Zaburzenia funkcjonalne odwracalne, o ile czynnik sprawczy przestaje działać
Uszkodzenia mogą prowadzić do nieodwracalnego zniszczenia neuronów
" Śmierć komórki na skutek bezpośredniego uszkodzenia - martwica (niedobór
energii, uszkodzenie mechaniczne)
" Programowana śmierć komórki - apoptoza
U osób dorosłych neurony nie mogą się odnawiać ą zniszczenie neuronu powoduje
nieodwracalne upośledzenie czynności; inne neurony mogą częściowo przejąć funkcję
martwej komórki
Bariera krew-mózg
Prawidłowa bariera krew-mózg uniemożliwia
przeniknięcie większości substancji i chroni przed
wejściem patogenów i komórek
immunokompetentnych
Szkodliwe substancje muszą przejść przez barierę
krew-mózg jeśli mają wpłynąć na neuronu w OUN
Pewne toksyny (np. krztuśca i jadu kiełbasianego)
osiągają neurony w rdzeniu kręgowym na drodze
wstecznego transportu aksonalnego poprzez
nerwy obwodowe
Niektóre wirusy również osiągają OUN na tej drodze
Przerwanie aksonu
" Obwodowa część aksonu obumiera zwyrodnienie Wallera
" Aksony neuronów ośrodkowych nie odrastają uszkodzony neuron umiera
przez apoptozę
Brak czynnika wzrostu nerwu (nerve growth factor - NGF), który normalnie jest
wydzielany przez unerwioną komórkę postsynaptyczną i w ten sposób poprzez
akson utrzymuje przy życiu komórkę presynaptyczną
" Przerwanie wstecznego transportu aksonalnego w nieuszkodzonym
neuronie również prowadzi do jego śmierci
" Proksymalny kikut neuronu obwodowego może odrosnąć
Makrofagi migrują do nerwu obwodowego, poprzez produkcję interleukiny 1
pobudzają komórki Schanna do produkcji NGF
" Brak unerwienia prowadzi do śmierci komórki docelowej (transneuronalna
degeneracja)
" Niekiedy następuje również śmierć komórki unerwiającej uszkodzoną
komórkę (wsteczna transneuronalna degeneracja)
Demielinizacja
" Przyczyny:
zwyrodnieniowe
toksyczne
zapalne
niedobór witaminy B6 i B12
" Oporność błony komórkowej zmniejsza się a pojemność elektryczna
zwiększa w segmentach międzywęzłowych ą wyższe natężenie jest
konieczne aby zmienić polaryzację segmentu międzywęzłowego ą
dochodzi do znaczej utraty natężenia ą natężenie generowane w R1 jest
niedostateczne aby zdepolaryzować R2 do potencjału progowego ą
przewodnictwo jest przerwane
" Niewielkie uszkodzenia segmentu międzywęzłowego ą spowolnienie
przewodnictwa (nie może przeskakiwać pomiędzy węzłami) ą
spowolnienie może być niejednakowe w różnych włóknach ą może
wystąpić rozproszenie czasowe sygnału
" Uszkodzone miejsce samo może wyzwolić potencjał czynnościowy ą
pobudzenia przeskakuje pomiędzy sąsiednimi włóknami nerwowymi ą
przewodnictwo może wystąpić wstecznie
Stwardnienie rozsiane
" Choroba autoimmunologiczna która może zostać wyzwolona
infekcją wirusową
" Występują zapalne ogniska demielinizacyjne
" Typowe cechy stwardnienia rozsuanego to czasowo niezwiązane
występowanie zupełnie różnych ubytków nerwowych,
spowodowane zajęciem różnych obszarów mózgu
" Niektóre zmiany mogą częściowo ustąpić jeśli miejscowy stan
zapalny wycofa się, a nerw ulegnie remielinizacji (warunek:
nieuszkodzony akson)
" Przykład
Początkowo całkowicie odwracalna utrata wzroku z powodu
uszkodzenia nerwu wzrokowego
Częśniowo odwracalna utrata czucia przy uszkodzeniu dróg czuciowych
w rdzeniu kręgowym
Ataksja pojawia się przy uszkodzeniu móżdżku
Zaburzenia transmisji nerwowo-mięśniowej
" Anestetyki miejscowe hamują kanały sodowe
sterowane potencjałem w neuronach ą przerwanie
transmisji nerwowej do płytki motorycznej
" Kanały wapniowe mogą być zablokowane przez
przeciwciała
" Toksyna jadu kiełbasianego inaktywuje synaptobrewinę
białko odpowiedzialne za wiązanie pęcherzyków
zawierających ACh z błoną komórkową
" Receptory dla ACh mogą być zablokowane przez
przeciwciała przyspieszające internalizację i rozkład
receptorów
" Receptory mogą być zablokowane przez kurarę która
kompetencyjne hamuje wiązanie ACh z receptorem
Zaburzenia transmisji nerwowo-mięśniowej
" Sukcynylocholina powoduje ciągłą stymulację receptora ą
ciągła depolaryzacja błony postsynaptycznej ą inaktywacja
postsynaptycznych kanałów Na+ ą zablokowanie transmisji
nerwowo-mięśniowej
" Inhibitory acetylocholinestareazy (fizostygmina) ą
zwiększenie dostępności ACh w szczelinie synaptycznej ą
zwiększenie transmisji nerwowo-mięśniowej
" Wysokie dawki inhibitorów acetylocholinesterazy ą
wysokie stężenie ACh ą ciągła depolaryzacja błony
postsynaptycznej ą inaktywacja kanałów Na+ ą
hamowanie transmisji nerwowo-mięśniowej
" Mg2+ i hemicholina ą hamowanie wychwytu zwrotnego
choliny przez zakończenie nerwowe
Miastenia gravis (nużliwość mięśni)
" Porażenie mięśni na skutek zablokowanie transmisji nerwowo-
mięśniowej
" Spowodowane przeciwciałami przeciwko receptorom dla ACh w
błonie postsynaptycznej ą przyspieszenie rozkładu receptora
Zakażenie wirusami o strukturze podobnej do receptora dla ACh
Pacjenci z łagodnymi guzami grasicy
Tworzenie takich przeciwciał częściej występuje u osób, u których
dochodzi do ekspresji określonych podtypów (DR3 i DQw2) układu
zgodności tkankowej (MHC klasy II)
" Powtarzana stymulacja nerwu ruchowego początkowo wywoła
prawidłowo zsumowany potencjał czynnościowy mięśnia ą
amlituda będzie się zmniejszać w efekcie stopniowo narastającego
zmęczenia transmisji nerwowo-mięśniowej
Pseudomiasteniczny zespół
Lamberta i Eatona
" Pacjenci z rakiem drobnokomórkowym płuc
" Kanały Ca2+ w błonie komórek guza uwrażliwiają
układ odpornościowy i stymulują tworzenie
przeciwciał reagujących z kanałem Ca2+ błony
presynaptycznej
" Hamowanie kanałów Ca2+ ą zsumowany
potencjał czynnościowy jest początkowo niski ą
powtarzana stymulacja zwiększa ilość Ca2+ które
ulegają akumulacji w zakończeniu nerwowym ą
potencjał czynnościowy ulega normalizacji
Choroby jednostki ruchowej
" Uszkodzenie ciał komórek motoneuronów ą
Wirus polio
Rdzeniowy zanik mięśni choroba degeneracyjna o nieznanej przyczynie
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) defekt genetyczny transportu
aksonalnego
" Uszkodzenie aksonów
Choroby z autoagresji (np. ch. Guillain-Barre)
Niedobór witaminy B1 i B12
Cukrzyca
Zatrucia (np. ołów, alkohol)
Defekty genetyczne (np. zespół Charcot Maire Tooth)
" Uszkodzenie mięśni
Choroby z autoagresji (np. zapalenie skórno-mięśniowe)
Defekty genetyczne - miotonia lub dystrofia
Choroby jednostki ruchowej
" Uszkodzenie jednostki mięśniowej powoduje porażenie zajętych mięśni
" W pierwotnej martwicy motoneuronów ątypowo pojawiają się
fascykulacje (efekt synchronicznej stymulacji i skurczu włókien
mięśniowych jednostki ruchowej)
" Uszkodzenie nerwu obwodowego zmniejszające grubość osłonki
mielinowej skutkuje zmniejszeniem szybkości przewodnictwa nerwowego
" Składowe czuciowe nerwu zostają również dotknięte zaburzeniem ą
nieprawidłowe funkcje czuciowe (parestezje)
" Pierwotne uszkodzenie mięśni ą fibrylacje mięśniowe ą
nieskoordynowane skurcze pojedynczych włókiem mięśniowych
(obserwowane w elektromiografii EMG)
Dystrofie mięśniowe
Dystrofina białko
Heterogenna grupa
cytoszkieletu wiążące
zaburzeń genetycznych
aktynę, istotna składowa
kompleksy dystrofiono-
prowadzących do
glikoproteinowego (DGC)
postępującego zaniku
Rola DGC
mięśni i zaburzeń
" Połączenie pomiędzy
macierzą
przewodnictwa w sercu
zewnątrzkomórkową i
Klasyfikacja:
cytoszkieletem wewnątrz
sarkolemmy
" Dystrofinopatie
" Ochrona komórek
mięśniowych przez
" Laminopatie
uszkodzeniem
indukowanym skurczem
Miotonia
Sztywność mięśni spowodowana nieprawidłowościami
błony mięśniowej ą nadreaktywność błony
komórkowej włókien mięśni szkieletowych
Przyczyna mutacje genów kodujących kanały sodowe i
chlorkowe błony komórek mięśni szkieletowych
Patofizjologia objawów:
" Sztywne mięśnie seria potencjałów czynnościowych
komórek mięśnia zostaje wyzwolona pojedynczą
stymulacją nerwu
" Słabość mięśni niedostateczna odpowiedz kanałów
sodowych włókien mięśniowych na skutek ich
inaktywacji wcześniejszą nadmierną stymulacją
Dystrofie mięśniowe
Choroba Zaburzenie Wiek Obraz kliniczny Szybkość postępu
genetyczne wystąpienia
DM Brak dystrofiny 3 Słabość mięśni pośladkowych i Szybka, śmierć na przełomie
Duchenne a okolicy lędzwiowej ą wszystkich 2. i 3. dekady życia z powodu
grup mięśnowych niewydolności oddechowej
lub krążenia
DM Beckera Zaburzenie domeny 5 - 15 Mniej nasilony niż w DMD Powolniejsza niż w DMD,
dystrofiny wiążącej śmierć w średnim wieku
aktynę
DM Emery- Emeryna Dzieciństwo Wcześnie występujące skurcze Powolna, zwykle dożywają
Dreifussa zlokalizowana na lub mięśni, dotyczą proksymalnych średniego wieku
błonie jądrowej dojrzewanie mięśni kończyn górnych i
komórek dystalnych mięśni kończyn dolnych;
mięśniowych arytmie ą całkowity blok serca
Postać oczno- Białko Piąta dekada Ptoza, dysfagia, słabość i zanik Postępująca
gardłowa poliadenylowe 2 języka, mięśni twarzy i
proksymalnej cz. kończyn górnych
Dystrofia Kinaza białkowa Wiek dorosły Słabość mięśni i dystrofia, Powolny postęp
miotoniczna miotoninowa miotonia, zaćma, zanik jąder,
łysienie czołowe, zaburzenie
przewodnictwa w sercu
Uszkodzenia zstępujących dróg ruchowych
" Uszkodzenie torebki wewnętrznej (np. krwawienie lub niedokrwienie
obszaru zaopatrywanego przez tętnicę środkową mózgu) ą przerwanie
przewodzenia impulsu w zstępujących drogach korowych (droga
piramidowa i inne połączenia kory ruchowej) ą zmniejszona aktywność
drogi piramidowej, czerwienno-rdzeniowej; mniej uszkodzona droga
przedsionkowo-rdzeniowa i siatkowo-rdzeniowa (silniejszy pozakorowy
wpływ móżdżku) ą nadmierna aktywność prostowników w nodze i
zginaczy w ręce
" Początkowy szok rdzeniowy w związku z utratą nadrdzeniowego
unerwienia motoneuronów ą ą porażenie wiotkie mięśni, brak odruchów
(arefleksia) ą częściowe odnerwienie motoneuronów ą, ł i
interneuronów ą stopniowy wzrost wrażliwości tych neuronów ą
zakończenia neuronów neuronów nadrdzeniowych zostają zastąpione
synapsami z neuronami rdzeniowymi ą silniejszy wpływ odruchów na
aktywność motoneuronów ą ą hiperrefleksja ą spastyczność
Uszkodzenia zstępujących dróg ruchowych
" Utrata funkcji dróg zstępujących ą aktywność
motoneuronów ą pod zwiększających się wpływem
wrzecion mięśniowych i narządów Golgiego ą
rozciąganie wrzecion mięśniowych stymuluje
motoneurony ą tego samego mięśnia poprzez odruch
monosynaptyczny ą silny skurcz przy rozciąganiu
" Odpowiedz wrzecion mięśniowy ma charakter fazowy
ą przy powolnym rozciąganiu ich aktywność powoli
maleje ą wpływ narządu Golgiego zaczyna dominować
ą przy rozciąganiu mięśnia jego skurcz jest hamowany
poprzez hamowanie interneuronu ą przy powolnym
rozciąganiu mięsień ulegnie nagłemu zwiotczeniu po
poczatkowym wzroście napięcia (objaw scyzoryka)
Uszkodzenia zstępujących dróg ruchowych
" Dominacja mięśni rozciągających prowadzi do
prostowania palucha przy drażnieniu podeszwy stopy
zamiast prawidłowego zgięcia grzbietowego dowód
na uszkodzenie drogi piramidowej
" Uszkodzenie jądra czerwiennego (np. niedokrwienie
śródmózgowia lub w chorobie Wilsona) ą drżenie
grubofaliste (jądro czerwienne wytłumia oscylacje
wynikające z ujemnego sprzężenia zwrotnego w
kontroli motoneuronów ą)
" Uszkodzenia jądra przedsionkowego ą zaburzenia
równowagi z zawrotami głowy, oczopląsem i
nudnościami
Jądra podstawy mózgu
" Ciało prążkowane
Jądro ogoniaste
skorupa
" Część wewnętrzna i zewnętrzna gałki bladej
" Jądro podwzgórzowe
" Istota czarna
Część siatkowata [p. r.]
Część zbita [p. c.]
Funkcja: kontrola czynności ruchowych wraz z móżdżkiem
korą ruchową, drogami korowo-rdzeniowymi i jądrami
ruchowymi z pniu mózgu
Jądra podstawy
Neurony prążkowia są aktywowane za pośrednictwem kwasu
glutaminowego przez neurony kory. Połączenia pomiędzy jądrami
podstawy obejmują głównie przekaznictwo hamujące zależne od
kwasu ł-aminomasłowego (GABA).
Jądra podstawy mają hamujący wpływ na wzgórze poprzez neurony
GABA-ergiczne wewnętrznej cz. gałki bladej i istoty czarnej (p.r.).
Neurony te są aktywowane przez kwas glutaminowy pochodzący z
neuronów jądra podwzgórzowego. Neurony prążkowia są częściowo
aktywowane, częściowo hamowane przez dopaminę z istoty
czarnej (p.c.) oraz aktywowane przez neurony dopaminergiczne.
Zaburzenie równowagi pomiędzy wpływami aktywującymi i
hamującymi ma szkodliwy wpływ na funkcje motoryczne: zbyt silna
inhibicja skutkuje hipokinezą, zbyt słaba hiperkinezą.
Choroba Parkinsona - mechanizm
" Choroba istoty czarnej (p. c.) która, poprzez drogi dopaminergiczne wpływa na
GABA-ergiczne komórki ciała prążkowanego
" Przyczyny
Wrodzona predyspozycja prowadząca do degeneracji neuronów istoty czarnej w średnim
wieku
Uraz (np. u bokserów)
Zapalenie (encephalitis)
Upośledzenie krążenia (miażdżyca)
Guzy
Zatrucia, zwłaszcza CO, mangan, 1-metylo-4-fenylo-1,2,3,6-tetrahydropyridina[MPTP]
substytut heroiny
" Uszkodzenie komórek głównie poprzez apaptozę (nadtlenki)
" Uszkodzenie ponad 70% neuronów istoty czarnej (p. c.) ą objawy choroby
" Utrata komórek istoty czarnej (p.c.) zmniejsza unerwienie dopaminergiczne
prążkowia ą odhamowanie komórek glutaminergicznych w jądrze
podwzgórzowym ą zwiększona aktywacja wewnętrznej części gałki bladej i części
siatkowatej istoty czarnej ą nadmierne hamowanie wzgórza (przekaznictwo
GABA)
Choroba Parkinsona - objawy
" Hamowanie wzgórza ogranicza ruchy zależne od woli
" Hipokinezja trudność w rozpoczęciu ruchu
" Rigor zwiększenie napięcia mięśni
" Drżenie spoczynkowe (4-8/sek) ą naprzemienne ruchy rąk i palcó
( liczenie pieniędzy )
" hipokinezja ą zgarbiona postawa, nieznacznie ugięte przedramiona
i nogi
" Sztywna mimika
" Mikrografia
" Cicha, monotonna mowa
" Zwiększona produkcja śliny, depresja, otępienie utrata neuronów
jądra szwu, miejsca sinawego lub nerwu błędnego
Choroba Parkinsona - leczenie
Cel zwiększenie produkcji dopaminy w neuronach istoty czarnej i prążkowia
" L-dopa, prekursor dopaminy (która nie przechodzi przez barierę krew-mózg)
" Pochodne amfetaminy
Pobudzają uwalnianie dopaminy
Hamują wychwyt zwrotny dopaminy
Zwiększają stężenie dopaminy w szczelinie synaptycznej
" Inhibitory monoaminooksydazy (MAO) opóznienie rozkładu dopaminy
" Efekt dopaminy może być imitowny przez leki dopamino-podobne
" Próby przeszczepienia komórek produkujących dopaminę do prążkowia
" Hamowanie neuronów cholinergicznych w prążkowiu (które stymulują neurony
prawidłowo hamowane przez dopaminę)
" Antagoniści kwasu glutaminowego i uszkodzenie jądra podwzgórzowego lub
wewnętrznej części gałki bladej powoduje odhamowanie wzgórza ą poprawa
obrazu klinicznego choroby
" Opóznienie śmierci apoptotycznej neuronów istoty czarnej i prążkowia poprzez leki
antyoksydacyjne i czynniki wzrostu
Hiperkinezja
" Pląsawica to najczęstsza choroba hiperkinetyczna jąder podstawy00
" Pląsawica Huntingtona
Dziedziczna
Ujawnia się w 4. lub 5. dekadzie życia
Prowadzi do nieodwracalnego postępującego zniszczenia neuronów prążkowia
Odpowiedzialny gen na ramieniu krótkim 4. chromosomu
Defekty genetyczne skutkują zwiększeniem zawartości białka (hungtingtyny) nie podlegającego
rozkładowi
Śmierć komórek jest przyspieszona przez pobudzający wpływ kwasu glutaminowego
aktywującego neurony przezkanał wapniowy ą nadmierny napływ Ca2+ do neuronów
" Pląsawica Sydenhama
Odwracalne uszkodzenie neuronów prążkowia
Odkładanie kompleksów immunologicznych w przebiegu gorączki reumatycznej
Zwykle u dzieci
" Inne przyczyny: niedokrwienie, guz, zapalenie
" Efekt uszkodzenia neuronów prążkowia
Nasilone hamowanie neuronów jądra podwzgórzowego (prawidłowo aktywują hneurony
hamujące w istocie czarnej [p. r.]) ą odhamowanie komórek wzgórza ą nagłe, błędne ,
niezależne od woli ruchy
Ból
" Nocyceptory w skórze i w narządach wewnętrznych są stymulowane intensywnymi
bodzcami nieuszkadzającymi (rozciąganie, temperatura) i urazem tkanek
" Martwe komórki uwalniają K+ i białka wewnątrzkomórkowe
Wzrost zewnątrzkomórkowego K+ ą depolaryzacja nocyceptorów
Białka i napływające mikroogranizmy ą zapalenie
" Uwalnianie czynników stymulujących ból
" Substancje uwrażliwiające ą hyperalgesia lub allodynia:
leukotrieny
prostaglandyna E2
histamina
" Uszkodzenie tkanek ą krzepniecie krwi ą uwolnienie bradykininy i serotoniny
" Okluzja naczyń ą niedokrwienie ą zewnątrzkomórkowe gromadzenie K+ i H+ ą
akywacja uwrażliwionych nocyceptorów
" Histamina, bradykinina, prostaglandyna E2 zwiększają przepuszczalność ścian
naczyń ą obrzęk miejscowy ą wzrost ciścienia tkankowego ą pobudzenie
nocyceptorówPobudzane nocyceptory uwalniają substancję P i peptyd zależny od
genu kalcytoniny (CGRP) ą zwiększenie reakcji zapalnej, wazodylatacja,
zwiększenie przepuszczalności ścian naczyń
" Skurcz naczyń wywołany przez serotoninę z następczym ich rozszerzeniem ą
napady migreny (nawracający silny ból głowy, zwykle jednostronny związany z
zaburzeniami neurologicznymi z powodu nieprawidłowości wazomotorycznych
mózgu)
Ból odniesiony
" Impulsacja z narządów i powierzchni skóry podlega konwergencji na
tych samych neuronach w obrębie rdzenia kręgowego
" Pobudzenie nocyceptorów w narządach wewnętrznych wzbudza
odczucie bólu na tych obszarach skóry których unerwienie tworzy
połączenia w obrębie tego samego segmentu rdzenia
Np. w zawale ból promieniuje do lewego barku i ramienia
" Ból prjekcyjny jest spowodowany stymulacją nerwu (np. nerw
łokciowy w bruzdzie łokciowej) ą odczucie bólu ulega projekcji do
obszaru unerwienie tego nerwu
Bóle fantomowe amputowanej kończyny
Neuralgia ciągłą, nieprawidłowa stymulacja nerwy lub korzenia
tylnego prowadzi do przewlekłego bólu w zakresie unerwienia
Leczenie bólu
" Aktywacja receptorów bólu może zostać zahamowana poprzez
schłodzenie uszkodzonego obszaru ciała i inhibitory syntezy
prostaglandyn
" Przewodzenie bólu w nerwie obwodowym może zostać
zahamowane poprzez jego schłodzenie i przez blokery kanałów Na+
(anestetyki miejscowe)
" Transmisja poprzez wzgórze może zostać zahamowana przez środki
znieczulenia ogólnego i alkohol
" Próbuje się przerwać przewodzenie bólu przez chirurgiczne
przecięcie nerwu
" Elektroakupunktura i przezskórna stymulacja nerwu oddziałują
poprzez aktywację zstępujących dróg hamujących
" Receptory opioidowe są stymulowane przez morfinę i jej pochodne
" Endogenne mechanizmy hamujące ból mogą zostać uruchomione
dzięki psychoterapii.
Padaczka rodzaje napadów
" Napad padaczkowy jest wyzwalany przez spontanicznym,
zsynchronizowanym pobudzeniem dużej liczby neuronów, co
skutkuje miejscową lub uogólnioną aktywacją czynności
ruchowych (drgawki)
czuciowych (wrażenia sensoryczne)
autonomicznych (np. ślinienie)
złożonych (poznawczych, emocjonalnych)
" Napad częściowy napad padaczki występujący lokalnie (np. lewy
zakręt przedśrodkowy w obszarze kontrolującym prawą stopę)
" Napad jacksonowski napad rozprzestrzenia się z obszaru lokalnego
na cały zakręt przedśrodkowy (kloniczny skurcz prawej nogi
rozprzestrzenia się na całą prawą połowę ciała); nie zawsze
związany z utratą przytomności
" Napad częściowy z wtórnym uogólnieniem napad przenosi się na
drugą stronę ciała, pacjent traci przytomność
" Napady pierwotnie uogólnione zawsze związane z utratą
przytomności
" Niektóre napady mogą prowadzić jedynie do utraty przytomności
Padaczka
" Zjawisko wyzwalające napadowa depolaryzacja pojedynczych neuronów
" Aktywacja kanałów Ca2+ ą napływający Ca2+ nieswoiste kanały kationowe ą masywna
depolaryzacja ą otwarcie kanałów K+ i Cl- aktywowanych Ca2+ ą napad padaczkowy ma
miejsce, gdy dostateczna liczba neuronów została pobudzona
" Przyczyny lub czynniki sprzyjające padaczce:
Zaburzenia genetyczne (kanały K+ i inne)
Zaburzenia rozwojowe mózgu
Uraz mózgu (blizna glejowa)
Guz
Krwawienie
Ropnie
Zatrucie (np. alkohol)
Zapalenie
Gorączka
Obrzęk lub obkurczenie komórek
Hipoglikemia
Hipomagnezemia
Hipokalcemia
Brak snu
Niedokrwienie lub hipoksja
Powtarzające się bodzce (np. błyskające światło)
Hiperwentylacja ą hipokapnia ą skurcz naczyń mózgowych ą niedotlenienie mózgu
Wyższe występowanie napadów padaczkowych u kobiet w ciąży
Padaczka
Mechanizmy komórkowe rozprzestrzeniania się pobudzenia:
" Dendryty komórek piramidowych zawierają kanały Ca2+ sterowane potencjałem otwierające się
podczas depolaryzacji
" Przy uszkodzeniu neuronów większa ekspresja kanałów Ca2+ hamowanych przez Mg2+;
hipomagnezemia sprzyja aktywności tych kanałów
" Zwiększone zewnątrzkomórkowe stężenie K+ zmniejsza wypływ K+ przez kanały K+ ą wpływ
depolaryzujący ą sprzyja aktywacji kanałów Ca2+
" Dendryty komórek piramidowych są depolaryzowane przez glutaminian z synaps pobudzających ą
glutaminian działa na kanał kationowy nieprzepuszczalny dla Ca2+ (kanał AMPA) i na przepuszczalny
dla Ca2+ (kanał NMDA normalnie blokowany przez Mg2+) ą depolaryzacja wyzwalana aktywacją
kanału AMPA znosi blokadę przez Mg2+ (współdziałanie dwóch kanałów) ą niedobór Mg2+ i
depolaryzacja sprzyjają aktywacji kanału NMDA
" Potencjał błonowy neuronów jest normalnie podtrzymywany przez kanały K+; warunkiem do tego
jest prawidłowy gradient K+ poprzez błonę komórkową; gradient ten jest utrzymywany przez
Na+/K+-ATPazę ą niedobór energii (z powodu niedoboru tlenu lub hipoglikemii) upośledza Na+/K+-
ATPazę ą sprzyja depolaryzacji komórek
" Prawidłowo depolaryzacja jest zmniejszana przez neurony hamujące, które aktywują kanały K+ lub
Cl- poprzez GABA; jest on tworzony przez dekarboksylazę glutaminianową, enzym wymagający
pirydoksyny (wit. B6) jako kofaktora ą niedobór wit. B6 albo zmniejszone powinowactwo enzymu
do wit. B6 (defekt genetyczny) sprzyja występowaniu padaczki
" Hiperpolaryzacja neuronów wzgórza może zwiększać gotowość kanałów Ca2+ typu T do aktywacji,
sprzyjając występowaniu napadów nieświadomości
Choroba Alzheimera
" Najczęstsza przyczyna otępienia w podeszłym wieku (ok. 70%), której
sprzyja predyspozycja genetyczna
" Choroba nie jest genetycznie jednorodna
" W rodzinach z chorobą Alzheimera znaleziono defekty na chromosomach
1, 12, 14, 19 lub 21
" Uszkodzony gen na chromosomie 19 koduje apolipoproteinę E (ApoE4)
" Odpowiedzialny gen na chromosomie 21 dla białka (prekursora -
amyloidu), które może zostać rozłożone do małych peptydów amyloidu ą
peptydy gromadzą się w fibryle białkowe o długości 7-10 nm ą fibryle
amyloidu mogą tworzyć agregaty (o rozmiarze 10 do kilkuset um płytki
starcze) ą płyki zawierają zniszczone dendryty i aksony z nieprawidłowymi
neurofibrylami wewnątrzkomórkowymi nietypowe elementy
cytoszkieletu, co poprzedza śmierć neuronów
" Pewne mutacje genu prekursora -amyloidu sprzyjają tworzeniu płytek
starczych
" Toksyny, które mogą przenikać do mózgu poprzez nerwy węchowe mogą
wywołać chorobę
" Depozyty amyloidu występują również w trisomii 21 (zespole Downa) co
prowadzi do otępienia
Choroba Alzheimera
" Fibryle -amyloidu mogą reagować z receptorami na powierzchni
komórek
Receptory dla produktów zaawansowanej glikacji (RAGE)
Receptor zmiatacza wolnych rodników (RA)
" Tworzenie rodników tlenowych ą depolaryzacja błony komórkowej
ą zwiększenie wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+ ą rodniki
tlenowe i Ca2+ promują śmierć komórki
" W komórkach mikrogleju aktywacja RAGE i RA pobudza tworzenie i
uwalnianie NO, prostaglandyn, cytokin, TNF-ą, TGF-1, b-FGF ą
zapalenie uszkadzające neurony
" Zwiększone stężenie substancji osmotycznej, inozytolu powoduje
zaburzenie regulacki objętości komórek
" Śmierć neuronów jest przyspieszana brakiem NGF lub receptorów
dla NGF i może zostać spowolniona przez NGF
Choroba Alzheimera
" Neurony cholinergiczne jądra Meynerta, w hipokampie i w korze śródwęchowej są
szczególnie dotknięte śmiercią komórkową; śmierć komórek zachodzi również w
innych obszarach: płatach czołowych, przedniej cz. płatów skroniowych, płatach
ciemieniowych, korze węchowej, podwzgórzu, miejscu sinawym, jądrach szwu
" Śmierci neuronów towarzyszy zmniejszona produkcja i wydzielanie
neurotransmiterów
Acetylocholina
Acetylotransferaza cholinowa (enzym uczestniczący w syntezie acetylocholiny)
Inne neurotransmitery (noradrenalina, serotonina, somatotropina, neuropeptyd Y, substancja
P, kortykoliberyna)
" Utrata funkcji mózgowych
Choroba przebiega podstępnie niewielkie deficyty pamięci, zaniedbanie wyglądu i higieny,
okresy splątania, podejmowanie błędnych decyzji
Progresja niepamięć wsteczna, pogorszenie pamięci odległej, pamięci proceduralnej
Uszkodzenia w układzie limbicznym niepokój i letarg
Zaburzenia ruchowe (zaburzenia mowy, nieprawidłowe napięcie mięśni, ataksja, hiperkinezja,
mioklonie)
Depresja
" Występowanie rodzinne
" Depresja przedzielona fazami manii (choroba dwubiegunowa) albo sama
depresja (choroba jednobiegunowa)
" Zmniejszona dostępność noradrenaliny i serotoniny w mózgu
" Noradrenalina jest tworzona w neuronach miejsca sinawego o pokrywy
ą aksony z pokrywy łączą się z podwzgórzem, przednią częścią przysadki
mózgowej, pniem mózgu i rdzeniem kręgowym
ą aksony miejsca sinawego dochodzą do rdzenia, podwzgórza, wzgórza,
układu limbicznego i kory
" Wydzielanie i oddziaływanie noradrenaliny w zakończeniu nerwowym
może zostać zmniejszone poprzez:
Synteza noradrenaliny z tyrozyny poprzez DOPA może zostać zmniejszona przez
inhibitory enzymów (np. metyltyrozynę)
Wychwyt noradrenaliny do magazynów presynaptycznych poże zostać
zahamowany (np. rezerpina)
Noradrenalina może zostać wyparta z receptorów (np. fenoksybenzamina,
fentolamina)
Depresja
Stężenie noradrenaliny w synapsie może się zwiększyć
" Inhibitory monoaminooksydazy A (MAO-A) specyficznej dla
noradrenaliny i serotoniny (np. trancylpromina,
moklobemid) mogą spowolnić ich rozkład w zakończeniu
presynaptycznym
" Substancje hamujące metylotransferazę katecholową
(COMT; np. tropolon) spowalniają rozkład noradrenaliny
" Pochodne amfetaminy zwiększają stężenie synaptyczne
noradrenaliny, dopaminy i serotoniny poprzez hamowanie
ich transportu
" Dezypramina hamuje wychwyt zwrotny noradrenaliny
" Receptory mogą być pobudzane przez agonistów (np.
klonidyna)
Depresja
" Serotonina (5-hydroksytryptamina [5-HT]) jest
tworzona w neuronach jąder szwu, które dochodzą do
rdzenia kręgowego, móżdżku, wzgórza, podwrzgórza,
jąder podstawy, ukladu limbicznego i kory mózgu
" Zmniejszona dostępność i działanie serotoniny sprzyja
rozwojowi depresji
Hamowanie syntezy z tryptofanu (np. chlorofenyloalanina)
Hamowanie wychwytu w magazynach presynaptycznych
(np. rezerpina)
Z powodu zwiększongo zużycia serotoniny poprzez
tworzenie nieaktywnj melatoniny (w okresie ciemności, w
szyszynce)
Depresja
Efekt antydepresyjny obserwuje się, gdy zwiększa się działanie serotoniny lub
pobudzane są receptory serotoninergiczne
" Dostępność tryptofanu zwiększa się przy podaży glukozy ą glukoza
zwiększa wydzielanie insuliny ą antyproteolityczne i anaboliczne działanie
insuliny ą zmniejszenie stężenia aminokwasów we krwi ą niektóre
aminokwasy współzawodniczą z tryptofanem w transporcie przez barierę
krew-mózg ą brak hamowania zwiększy przyswajanie tryptofanu przez
komórki mózgowe
" Trójcykliczne leki antydepresyjne (np. imipramina, amitryptylina) hamują
wychwyt serotoniny przez magazyny presynaptyczne
" Inhibitory MAO-A zmniejszają rozkład serotoniny
" Ekspozycja na światło hamuje konwersję serotoniny do melatoniny
" Agoniści receptorów serotoninergicznych (np. LSD) mogą je bezpośrednio
pobudzać
" Lit prawdopodobnie wywiera efekt antydepresyjnypoprzez wpływ na
przekaznictwo wewnątrzkomórkowe
Schizofrenia
Występowanie rodzinne
" Objawy wytwórcze
Urojenia
Omamy
Zachowanie nieakceptowane społecznie
" Objawy ubytkowe
Brak motywacji
Spłycenie lub zanik emocji
U niektórych pacjentów dominują objawy pozytywne
(typ I), u innych negatywne (typ II).
Schizofrenia
" Zmniejszony przepływ krwi i zużycie glukozy głównie w
korze przeczołowej
" W typie II zmniejszenie liczby neuronów
" Nieprawidłowa migracja neuronów podczas rozwoju
mózgu
" Atrofia dendrytów komórek piramidowych w korze
przedczołowej i zakręcie obręczy dendryty te
zawierają synapsy glutaminergiczne ą zaburzenie
transmisji glutaminergicznej
" Tworzenie GABA i liczba neuronów GABAergicznych
jest zmniejszona ą zmniejszone hamowanie komórek
piramidowych
Schizofrenia
Szczególna rola dopaminy:
" Nadmierana dostępność dopaminy lub jej
agonistów może prowadzić do objawów
schizofrenii
" Inhibitory receptora D2 skutecznie leczą
objawy schizofrenii
" Zmniejszenie receptorów D2 stwierdzono w
korze przedczołowej, co koreluje z
negatywnymi objawami schizofrenii
Schizofrenia
Niektóre sybstancja zwiększają wydzielanie
dopaminy
Leki przeciwparkinsonowskie:
" L-dopa
" Inhibitory MAO
Kokaina pobudza uwalnianie dopaminy w
szczelinie synaptycznej
Amfetamina hamuje wychwyt dopaminy w
zakończeniu nerwowym
Schizofrenia
Leki antydopaminergiczne zmniejszają nasilenie objawów:
" Niektóre substancje (np. fenotiazyny, haloperidol)
wypierają dopaminę z jej receptorów
" Rezerpina zmniejsza uwalnianie dopaminy do szczeliny
synaptycznej
" Długotrwałe stosowanie antagonistów dopaminy może
prowadzić do póznych dyskinezji na skutek ich
działania na prążkowie
" Możliwe, że serotonina również odgrywa rolę w
wytwarzaniu objawów schizofrenii nadmierne
działąnie serotoniny może wywołać omamy, wiele
leków przeciwpsychotycznych blokuje receptor 5-HT2
Zespół Hornera
" Opadanie powieki " Uszkodzenie ośrodkowe
Niedokrwienie pnia mózgu
" Zwężenie zrenicy
Jamistość rdzenia
" Brak potliwości
Guz mózgu
" Przekrwienie zajętej części
" Uszkodzenia obwodowe
twarzy
Guz Pancoasta
" Brak pigmetacji tęczówki (w
Adenopatia szyjna
postaci wrodzonej)
Obrażenia szyi i czaszki
Skutek przerwania drogi
Rozwarstwienie aorty lub
współczulnej biegnącej od
tętnicy szyjnej
podwzgórza do oka
Tętnik części piersiowej aorty
Zespół wieloukładowy
Trzy składowe: Objawy:
" Zanik oliwkowo-mostowo- " Niedociśnienie
móżdżkowy ortostatyczne
" Zwyrodnienie prążkowiowo- " Zatrzymanie moczu
czarne
" Zaparcia
" Zespół Shy a i Dragera
" Ataksja
Mechanizm: gromadzenie alfa-
" Sztywność
synukleiny w komórkach
" Niestabilność postawy
oligedendrogleju
PATOFIZJOLOGIA BÓLU
Nocyceptory
" Wolne zakończenia nerwowe cienkich włókien
z osłonką mielinową (A) lub bez osłonki (C)
" Reagują wybiórczo na bodzce uszkadzające:
Mechaniczne
Chemiczne
Termiczne
" Bradykinina i histamina uwalniane z
uszkodzonych komórek pobudzają
nocyceptory
Endogenne czynniki aktywujące nocyceptory
Substancja yródło Enzym Wpływ na Działanie
zaangażowany w pierwszorzędowy farmakologiczne
produkcję neuron czuciowy
Potas Uszkodzone komórki Aktywacja
Serotonina Płytki Hydroksylaza Aktywacja
tryptofanu
Bradykinina Kininogen osoczowy Kalikreina Aktywacja
Histamina Komórki tuczne Aktywacja Antagoniści
receptora H1
(difenhydramina)
Prostaglandyny Kwas arachidonowy / Cyklooksygenaza Uwrażliwienie NLPZ (aspiryna,
uszkodzone komórki ibuprofen)
Leukotrieny Kwas arachidonowy / Lipooksygenaza Uwrażliwienie
uszkodzone komórki
Substancja P Pierwszorzędowy Uwrażliwienie Agoniści
neuron czuciowy receptorów
opioidowych
(morfina)
Rodzaje czucia bólu
" Ból szybki (początkowy)
Wyrazne, dobrze zlokalizowane odczucie
Aktywacja zakończeń bólowych włókiem A
" Ból powolny (pózny)
Nieprecyzyjnie zlokalizowany
Tępe palące wrażenie
Aktywacja zakończeń bólowych włókiem C
Drogi docierania bólu do ośrodków
świadomości
" Czucie somatyczne
Ból szybki
Ból powolny
" Czucie trzewne
Ból odniesiony
" Ból projekcyjny
Czucie somatyczne
" Ból szybki
Potencjały przewodzone przez szybkie włókna
drogą przez szlak rdzeniowo-wzgórzowy
Małe pola recepcyjne bólu
Włokna czuciowe mają reprezentację
topograficzną w korze
Zdolność włókien do kodowania lokalizacji bodzca
wywołującego ból
Czucie somatyczne
" Ból powolny
Biegnie drogą rozproszoną przez szlak rdzeniowo-
siateczkowo-wzgórzowy
Kolaterale przechodzą przez twór siatkowaty
pobudzajc reakcję emocjonalną związaną z
odczuwaniem bólu
Odpowiedzielny na intensywne, nieprzyjemne
odczuwanie powolnego bólu
Czucie trzewne
" Ból odniesiony zaczyna się w narządach
wewnętrznych i jest odnoszony do miejsc na
skórze
Włókna bólowe somatyczne i trzewne przebiegają
wspólną drogą do mózgu
Rozpoznawany jako pochodzący ze skóry (np. ból
wieńcowy)
Skóra jest reprezentowana topograficznie w korze,
a narządy wewnętrzne nie
Ból projekcyjny
" Wynika z bezpośredniego podrażnienia
włókien na drodze nerwowej
" Mechanizm oznaczonej linii kodowanie
lokalizacji bólu
" Drażnienie w dowolnym miejscu drogi bólowej
powoduje taką samą percepcję (np. uderzenie
w łokieć, bóle międzyżebrowe)
" Bóle fantomowe po amputacji kończyn
Odruchy
" Ból szybki
Wywołuje odruch cofnięcia
Wywołuje reakcję współczulną
" Wzrost ciśnienia krwi
" Mobilizacja zapasów energetycznych
" Ból powolny
Nudności
Obfite poty
Spadek ciśnienia krwi
Spadek napięcia mięśni
Ośrodkowy mechanizm czucia bólu
" Czucie bólu przesyłane przez przednio-boczny
kwadrant rdzenia
" Ból przewlekły odczuwany długo po
zniknięciu bodzca i wyleczeniu uszkodzenia
Prawdopodobnie w wyniku spontanicznej
aktywności ośrodków bólowych OUN
" Krążenie impulsów po zamkniętych obwodach
" Nadwrażliwość odnerwieniowa wzrost wrażliwości na
krążący neuroprzekaznik, kiedy normalne wejście
synaptyczne jest usunięte z neuronu
Znieczulenie podpajęczynówkowe
" Podanie miejscowego środka znieczulającego do płynu mózgowo-rdzeniowego
otaczającego rdzeń kręgowy
" Wykonywane poniżej kręgu L2 (nie ma tu rdzenia kręgowego)
" Stosowane leki:
Lignokaina krótkie znieczulenie
Bupiwakaina średnia długość znieczulenia
Tetrakaina długi czas trwania
" Mechanizm blokada kanałów sodowych błony drugorzędowego neuronu drogi
czuciowej ą brak napływu sodu do wnętrza neuronu ą neuron nie ulega
depolaryzacji i potencjałowi czynnościowemu ą ból nie może być przewodzony do
wyższych struktur OUN
" Miejsce wiązania podjednostka kanału sodowego w pobliżu wewnętrznej
powierzchni błony komórkowej lek musi wejść do wnętrza neuronu
" Drugorzędowe neurony drogi czuciowej są najbardziej podatne na znieczulenie
podpajęczynówkowe mają mały rozmiar, niezmielinizowane; neurony ruchowe
alfa podatne tylko w wyższych stężeniach większy rozmiar i zmielinizowane
Znieczulenie nadtwardówkowe
" Podanie anestetyku miejscowego do przestrzeni nadtwardówkowej
" Położona poza kanałem rdzenia kręgowego na jego grzbietowej
powierzchni, zawiera tłuszcz i jest silnie unaczyniona
" Może zostać bezpiecznie przeprowadzona na każdym poziomie
rdzenia
" Miejsce działania korzenie nerwów rdzeniowych
" Wybór leku
Bupiwakaina długie znieczulenie
Lignokaina pośredni czas trwana
Chloroprokaina krótkie znieczulenie
" Środki wstrzykiwane do przestrzeni nadtwardówkowej mogą
przeniknąć do krwi poprzez bogate sploty żylne w tym obszarze
" Podczas porodu mogą one przeniknąć przez łożysko do krążenia
płodowego i wywrzeć depresyjny wpływ na noworodka
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Patofizjologia układu wydalniczegoFizjologia Ukladu Nerwowego cz IIZAJĘCIE OBWODOWEGO UKŁADU NERWOWEGOChoroby układu nerwowego u dzieci J MellerAnatomia ukladu nerwowego pigułka dla psychologówbudowa ukladu nerwowegoBadanie ukladu nerwowegoorganizacja i rozwój układu nerwowegoPatofizjologia układu oddechowego opracowanieOcena zaburzeń układu nerwowegoTerapia genowa ukladu nerwowegoElektrofizjologiczne podstawy dysautonomi w ch układu nerwowego06 Rozwój układu nerwowegopatofizjologia układu krążenia2 farmakologia układu nerwowegowięcej podobnych podstron