Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet Gerincvelő 2012/09/18 Dr. Wenger Tibor Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet

GERINCVELŐ A gerincvelő szerkezete Vérellátás A gerincvelő szegmentumai Gerincvelői ideg (nervus spinalis) A fehérállomány szerkezete Fel- és leszálló pályák Kahler szabály A szürkeállomány szerkezete Rexed laminák Klinikai vonatkozások Gerincvelői reflexek

A gerincvelő rosztrális szakasza in situ

Nervi spinales és szegmentek, általános felépítés A: a gerincvelő hátulról B: Spinalis szegmentek a gerincoszlophoz viszonyítva A B

cevicalis lumbosacralis Általános felépítés intumescentia cevicalis lumbosacralis (C4-Th1) (L2-S2) conus terminalis (L2-3 csigolya) hátsó gyökök, érző ganglionok cauda equinea filum terminale

A gerincvelő a gerinccsatorná-ban (alsó szakasz, cauda equinea)

Vérellátás (artériák) paramedian ágak aa. spinalies posteriores (hátsó köteg, fasciculus Gracilis, fasciculus Cuneatus) a. spinalis anterior (szürkeállomány) circumferentialis ágak (fehérállomány nagy része)

Vérellátás: vénák v. spinalis posterior epiduralis vénák plexus venosus vertebralis internus plexus venosus vertebralis externus v. spinalis anterior

Szegmentáció 8 cervicalis !!! 12 thoracalis 5 lumbalis 5 sacralis 1 coccygealis 31 pár C1-8 – megfelelő csigolya felett Th1-Co1 – megfelelő csigolya alatt A lumbalis illetve sacralis gyökök több csigolyányit haladnak lefelé a durazsákon belül: cauda equinea lumbalis cisterna

A bőr érző beidegzése Dermatomák gyöki fájdalom, gyöki tünetek

A típusos spinalis szegment ventrális és dorsális képe vázlatosan

Gyökök, nervus-, et ganglion spinale radix posterior ganglion spinale radix anterior nervus spinalis

Tipusos thoracalis segment Általános somatikus afferens (GSA) és általános somatikus efferens (GSE) komponensek ) Általános visceralis afferens (GVA) és általános visceralis efferens (GVE) komponensek

Gerincvelői idegek (általános viscerális, GVA & GVE) ramus posterior ramus anterior átrendeződések plexus ramus communicans griseus ramus communicans albus

A gerincvelő keresztmetszetének vázlatos rajza: a szürkeállomány „lepke képe” és az azt körülvevő fehérállomány

A gerincvelő keresztmetszetének vázlatos rajza: a sulcusok és fissurák, melyek a fehérállomány kötegeit (funiculus) határolják

A gerincvelő keresztmetszetének vázlatos rajza: A szürke állomány főbb részei

A gerincvelő keresztmetszeti képe különböző magasságokban

A gerincvelő keresztmetszetének vázlatos rajza: szomatotópiás elrendeződés az elülső szarv neuronjaiban

A gerincvelő pályái leszálló felszálló

Kahler’s rule Kahler féle szabály Az adott pályán belül a test alsóbb szegmentumaiból érkező / oda tartó rostok mindig felületesebben helyezkednek el. A nyaki szegmentumokból érkező axonok futnak a legmélyebben.

A Kahler szabálynak megfelelő elrendeződés vázlatos ábrázolása a fehérállományban szegmentumok pályák sacralis gracilis lumbalis thoracalis cuneatus cervicalis spino- cerebellaris corticospinalis lateralis lumbaris thoracalis rubrospinalis cervicalis spino- thalamicus sacralis lumbaris cervicalis thoracalis

fasciculus gracilis et cunetus corticospinalis pálya tractus spinothalamicus más mozgató pályák

Pyramidális és extrapyramidális pályák Tr. reticulospialis Tr. vestibulospinalis Tr. tectospinalis Tr. rubrospinalis Tr. olivospinalis Fasciculus longitudinalis medialis

A gerincvelő szürkeállományának felépítése Neuronok: Interneuronok v. internunciális neuronok: helyi, gerincvelőn belüli kapcsolatok, összeköttetések Motoneuronok: α és γ, elsősorban a ventrális szarvban Funicularis sejtek: felszálló pályák neuronjai, elsősorban a hátsó szarvban

A gerincvelő keresztmetszetének vázlatos rajza: a szürkeállomány főbb magcsoportjai

A gerincvelő keresztmetszetének vázlatos rajza: Rexed zónák (cytoarchitectonikus szerveződés)

Szürkeállomány Funkcionális Rexeed marginális zóna (I.) nucleus dorsalis (Clarke) substantia gelatinosa (II.) nucleus proprius (III-IV.) cornu laterale (vegetatív) intermedier zóna (VII.) motoros magcsoport (IX.) substantia grisea centralis (X.) commissuralis mag (VIII.)

A gerincvelő szürkeállományának citoarchitektúrája: Rexed laminák Lamina I.: tangenciális elrendeződésű sejtek neuronok: kisméretű, csillag alakú sejtek afferensek: radix posterior rostjai efferensek: contralateralis tr. spinothalamicus Lamina II.: substantia gelatinosa Rolandi neuronok: sűrűn elhelyezkedő kisméretű sejtek, gazdag dendritfával afferensek: a.) a dorsalis gyökéren belépő axon collaterálisok b.) leszálló rostok (nyúltvelő formatio reticularis-ából) efferensek: myelin hüvely nélküli axonok, 4-4 szegmentumot hidalnak át a gerincvelőben Lamina III.: neuronok: interneuronok afferensek: a hátsó gyökér rostjainak többsége itt végződik

Lamina IV. :. neuronok: nagy sejtek, hosszú dendritfával, a dendritek Lamina IV.: neuronok: nagy sejtek, hosszú dendritfával, a dendritek beterjednek a II. és III. laminába, funiculáris sejtek, axonok myelin hüvelyesek afferensek: a dorsális gyökér rostjai efferensek: keresztezik a középvonalat, tr. spinothalamicus Lamina V. és VI.: a hátsó szarv tövénél neuronok: közép-nagy sejtek, funiculáris sejtek és interneuronok afferensek: a.) elsődleges rostok a hátsó gyökérből (tapitás, zsigeri ingerek, fájdalom) b.) tr. corticospinalisból efferensek: tr. spinothalamicus

Lamina VII.: legnagyobb régió az intermedier zónában neuronok: interneuronok (sok), internunciális (kapcsoló) neuronok afferensek: alsó testfélből proprioceptív impulzusok, epikritikus sensibilitás a börből efferensek: tr. spinocerebellaris dorsalis (ipsilateralis) nucleus dorsalis (Clarke-féle mag): Th1 – L2,L3 nagy neuronok, excentrikus sejtmaggal efferensek: tr. sinocerebellaris dorsalis nucleus intermediolateralis: Th1 – L2, L3: sympatikus praeganglionaris neuronok sejttestjei S2, S3, S4: parasympatikus praeganglionaris neuronok nucleus intermediomedialis: zsigeri reflexek Lamina VIII.: neuronok: heterogén populáció afferensek: vestibulospinalis és reticulospinalis pályákból efferensek: a gerincvelő azonos ill. közeli szegmentumainak VII. és IX. laminájához, ipsi- és contralateralisan

Lamina IX.: neuronok: nagy mozgató neuronok (harántcsikolt izmokhoz) hosszú axonnal+kisebb γ efferensek (izomorsókhoz afferensek: leszálló pályákhoz, serkentő és gátló interneuronokból (Renshaw-féle interneuronokból) efferensek: mozgató rostok az izomzathoz+rövidebb pályák a gerincvelőn belül (le és fel) nyakon: nucleus phrenicus: (C3-C5, legfejlettebb a C4-ben) nucleus accessorius spinalis : (C1-C5) motoros mag a lateralis regióban 2. sacralis szelvényben: nucleus Onuf (n. pudendushoz rostok Lamina X.: canalis centralis körül neuronok: igen kis méretűek gliasejtek

A hátsó szarvba futó rostok főbb receptorai

Discushernia

cavum subarachnoidale Lumbalpunkció bőr lig. supraspinale lig interspinale lig. flavum cavum epidurale dura mater spinalis arachnoidea cavum subarachnoidale

Gerincvelői reflex ív Reflex ív: a legegyszerűbb funkcionális egység a KIR-ben Reflex ív : perifériás receptor-KIR-perifériás effector. Ugyanazon körülményekre a válaszok mindig ugyanolyanok. A válasz nem akaratlagos, legtöbbször védekező funkciót lát el. 36

A reflexív Inger - receptor Extero- és interoceptorok Afferens szár (érzőideg) Általában (gv-ben mindig) pseudounipoláris, néha bipoláris (agyidegek) érző neuronok. Sejttestek a ganglionokban. Központi feldolgozás Egy szinapszistól a bonyolult rendszerig Efferens szár (mozgató ideg) α- (munkaizomzat), γ- (izomorsó), vagy vegetatív motorneuronok Válasz - effektor Sima-, szív- vagy harántcsíkolt izmok, mirigyek

Reflexek - az ingerre adott válasz egyenlő körülmények esetén megegyezik, kiszámítható, reprodukálható - input – központi feldolgozás – megfelelő output (computer) - ugyanaz az inger általában több, különböző szintű reflexet is kivált (gerincvelő, agytörzs, kéreg). A válaszok időbeli lefutása, és milyensége különbözhet (pl.: fájdalomreflex). - hierarchia – a magasabbrendű reflexek felülírhatják az alacsonyabb rendűeket (idő!) - minél komplexebb a reflex annál több változó befolyásolja – nehezen kiszámítható - klinikailag a gerincvelői reflexek fontosak mert: - egyszerűek, könnyen vizsgálhatók - komponensei gyakran sérülnek - nem csak az adott szegmensről, hanem a fel- és leszálló pályákról, felsőbb központokról is nyerhető információ (Lukáts, 2010)

Gerincvelői reflex: Az afferens és efferens neuronok a gerincvelőben kapcsolódnak. Az afferens leggyakrabban érző az efferens leggyakrabban mozgató. Általában a periféria felől jól vizsgálhatók. Lehet két neuronos (monoszinaptikus) vagy többneuronos(multiszinaptikus)

Monoszinaptikus reflex Szinonimák: - proprioceptív reflex - antigravitciós reflex Inger: izom megnyúlása (minden esetben) Válasz: ugyanazon izom összehúzódása Szerepe: a végtag helyzetének automatikus megtartása gravitáció ellenében Csak egy szinapszis, nincs interneuron

A reflex funkciója

Monoszinaptikus reflex alkotórészei Receptor: izomorsó. A munkaizomzattal párhuzamosan kapcsolt, kötőszövettel körülvett, módosult harántcsíkolt izomrostok. Két típusa a magzsák és a magláncrost, az afferens rostok a magok szintjéből indulnak. Az intrafuzális rostok harántcsíkolt része maga is összehúzódhat (Y-hurok). Afferens rostok: Ia (Aα) érzőrostok, a sejttestek a ganglion spinaleban találhatók. Központi feldolgozás: egy szinapszis - ugyanazt az izmot ellátó α-motorneuronra Efferens rostok: az α-motorneuron axonja (Aα) Effector: harántcsíkolt izom Válasz: ugyanannak az izomnak az összehúzódása

γ-hurok Motoneuronok érik el az intrafuzális rostok harántcsíkolt részét, és beidegzik azokat. Összehúzódásuk megváltoztathatja a receptor hosszát, így érzékenységét pl: finomhangolás a munkaizomzat különböző összehúzottsági szintjeihez.

Klinikailag fontos monoszinaptikus reflexek Effector-Izom Szegmens Biceps reflex M. biceps brachii C5-C6 Triceps reflex M. triceps brachii C6-C7 Patella reflex M. quadriceps femoris L2-L4 Achilles reflex M. triceps surae S1 Masseter reflex M. masseter Agytörzs (pons-mesencephalon)

Klinikai jelentősége Könnyen diagnosztizálható hogy a megfelelő gerincvelői szelvény ép, vagy kóros. Gyengébb reflexek (hypo- vagy areflexia) oka az α-motoneuron (nincs kimenet) vagy az érző neuron (nincs bemenet) vagy mindkettő (n. spinalis) károsodása. Az α-motoneuron (alsó motoneuron) sérülése esetén az akaratlagos mozgások is gyengülnek, vagy kiválthatatlanok (petyhüdt bénulás (flaccid paresis): nincs reflex, nincs akaratlagos mozgás, az izomtónus csökkent). Az érző neuron sérülése esetén az érzéskiesés vizsgálható, az akaratlagos mozgások kiválthatóak lehetnek. Erősebb reflexek (hyperreflexia) oka általában felső motoneuron sérülés (leszálló motoros pályák, motorcortex). Az akaratlagos mozgások itt is hiányozhatnak, de a reflexek erősödnek, mert a leszálló pályák általában gátló jellegűek.

Multiszinaptikus reflex A bőr exteroceptoraiból indulnak ki: hő, fájdalom, tapintás Általában többneuronos védekező reflexek (pl. cornea reflex: a cornea ingerlésére a szemhéj összehúzódik /eszméletvesztés megállapítása/) Lehetnek zsigeri reflexek (szimpatikus vagy paraszimpatikus)

Multiszinaptikus reflex részei Receptorok: thermo- és nociceptorok a bőrben és egyéb szervekben. Afferens rostok: III, IV(C), elsősorban a substantia gelatinosa (II –réteg) területén végződnek. Központi feldolgozás: több interneuronra szinaptizál, amelyek az azonos oldali flexor, és ellentétes oldali extensor izmokat aktiválják. Efferens rostok: motoneuronok axonja. Effector: azonos oldali flexor, és ellentétes oldali extensor izmok. Antagonista izmok gátlódnak! Az információ a tr. spinothalamicus (antero-lateral system) közvetítésével eljut a kéregbe is. Alacsony vezetési sebesség: a végtagot a fájdalomérzet észlelésekor már visszahúztuk. A járás (lépés) multi- synapticus reflex mechanizmusa

Vegetatív (zsigeri) reflex Lehet szimpatikus vagy paraszimpatikus (A szimpatikus illetve a paraszimpatikus rostok a szívizmot, a zsigerekben vagy a testfalban elhelyezkedő simaizmot és a mirigyeket idegezik be.) Multiszinaptikus Mindig két motoneuron: preganglioniaris postganglioniaris Szinapszis a vegetatív ganglionokban

Receptorok: a zsigerek falában és a testfalon (viscero-visceralis és somato-visceralis reflex). Afferens rostok: Aδ, B, IV(C) típusú axon Központi feldolgozás: legalább egy interneuron, szinapszis az oldalsó szarvban elhelyezkedő preganglioniaris vegetatív motoneuronra. Efferent rostok: - preganglioniaris rostok az oldalsó szarvból a szimpatikus ganglionig futnak - szinapszis. - paravertebralis ganglion: a testfalat és a végtagokat ellátó rostok. vasomotor: erek simaizmai, sudomotor: verejtékmirigy, piloarrector: m.arrector pili simaizmai. Kapcsolat a n. spinalissal: r. communicans albus et griseus. - prevertebralis ganglion a zsigeri szerveket látja el. Effector: szívizom, illetve a zsigerekben vagy a testfalban elhelyezkedő simaizom vagy mirigy