Receptor és effektor idegvégződések Idegvégződés, fájdalom, propriocepció, receptor, reflex 2016.09.07. Dr. Csáki Ágnes

velőshüvely borítású myelinizált Axon velőshüvely borítású myelinizált velőshüvely nélküli nem myelinizált

Myelinhüvely a központi idegrendszerben Myelinhüvely a periférián A myelinhüvelyt az oligodendroglia nyúlványa hozza létre. Egy oligodendroglia több axon myelinhüvelyét is létrehozza A myelinhüvelyt az axonra tekeredő Schwann sejt hozza létre. A nagy lipidtartalom elektromos szigetelést biztosít.

Myelinhüvely + Schwann sejt

Schwann sejt által borított szakasz az internodium Schwann sejt által borított szakasz az internodium. Közötte Ranvier befűződés. A szomszédos Schwann sejtek lamina basalisa folytonos. Schmidt-Lantermann tölcsér: nexus, punctum adherens → diffúziós út

Myelinhüvely nélküli axonok Perifériás idegrendszer (PNS) Központi idegrendszer (CNS) Több axon egy Schwann sejtbe ágyazódik be Axonoknak nincs borítása (rózsaszín struktúrák

Idegrost: Axon (neurit) + glia borítás (ha van) Az idegrost Idegrost: Axon (neurit) + glia borítás (ha van) Idegrost köteg a központban – pálya (tractus) Az idegrost köteg a periférián: ideg (nervus) Legtöbbször kevert ideg (szenzoros és motoros rostok)

A perifériás ideg kötőszövetes burkai Endoneurium: lazarostos kötőszövet rácsrostokkal, minden egyes idegrost körül Perineurium: minden egyes fasciculus körül lapos, myofilamentumokat tartalmazó, hámszerű sejtek helyezkednek el egy vagy több rétegben (1-10). A sejtek egymással „tight junction”-nal kapcsolódnak és diffúziós barriert képeznek. Funkciója az ideg védelme. Epineurium:tömött rostos kötőszövet az egész ideg körül erekkel. Funkció: mechanikai védelem, és az ideg táplálása.

Perifériás idegrostok felosztása Érző rostok: Ia. annulospiralis idegvégződés izomorsóban, magzsák receptor Ib. faág (virágcsokor) -szerű idegvégződés izomorsóban, izomcső receptor II. inorsó receptor III. mechanoreceptorok IV. fájdalomérző receptorok A vezetési sebesség az idegrost átmérőjével arányos A rostok B rostok C rostok 1-20 µm Ø 1-3 µm Ø 0,5-1 µm Ø 70-120 m/s 3-60 m/s 0,5-2 m/s     M É M É Pr F, Po M: motoros, É: érző, Pr: preganglionáris F: fájdalomérző, Po: postganglionáris

Idegsejtek közötti kommunikáció: a szinapszis Szinapszisok osztályozása: szinaptizáló elemek szerint (axo-axonikus, axo-dendritikus, axo-somatikus, dendro-dendritikus ) Ingerület áttevődése szerint (elektromos, kémiai) posztszinaptikus hatás szerint (serkentő, gátló), morfológia szerint: egyszerű (végtalpas, kehely vagy ecset, parallel, kereszteződési,) összetett (sorozat, glomerularis)

Elektromos és kémiai szinapszis Connexon-6 connexin -Szinaptikus rés 2 nm Ionok, kisméretű molekulák cseréje -Kétirányú kapcsolat -Előfordulás:érző kéreg, kisagykéreg, retina, bulbus olfactorius Egyirányú kapcsolat - preszinaptikus axonterminális (végbunkó) – neurotranszmitter tartalmú vezikulák, - szinaptikus rés: 20 nm – posztszinaptikus membrán receptorokkal

Axo-dendritikus, axo-somatikus, axo-axonikus, dendro-dendritikus szinapszis

gátló és serkentő szinapszis

Egyszerű és összetett szinapszis végtalpas szinapszis (egyszerű) glomerulus (összetett) „en passant” thalamus, gerincvelő

Inger, receptor, érzet A szervezet érzőrendszerei egyrészt a külvilágról, másrészt pedig magáról a szervezet belsejéről tájékoztatják az idegrendszert. Érzet keletkezésének feltétele, hogy a szervezet valamely receptorát meghatározott inger érje. A receptorra ható inger mechanikai, hő, fény vagy kémiai természetű lehet: a receptorok ennek megfelelően mechano-, termo-, foto-, kemoreceptorok, nociceptorok és polimodális receptorok. A receptorok az ingert először is lokális, változó nagyságú elektromos jellé alakítják. Ez a lépés valamennyi szenzoros receptorra jellemző. A szenzoros receptorok egy része maga a primer afferens neuron végződése, ezekben az ingert követő lokális jel (receptorpotenciál) az axon akciós potenciáljává alakul. Más érzőrendszerekben nem maga a primer afferens neuron végződése veszi fel az ingert, hanem egy nem neuronalis sejt:ezt a receptor funkciójú sejtet szekunder érzéksejtnek nevezzük. Ezekben az utóbbi esetekben az akciós potenciál az első csatlakozó sejtben keletkezik.

Érzékelés - válaszreakciók Központi idegrendszer somatosensoros afferens viscerosensoros afferens visceromotoros efferens somatomotoros efferens receptor effector inger bőrből, izmokból, inakból (külvilág) zsigerekből (belső állapotváltozások) mirigyek, simaizom harántcsíkolt izom

Az érzékelés csoportosítása Speciális speciális érzékszerv látás, hallás, egyensúlyozás, szaglás, ízlelés Általános nem, vagy kevésbé specializált érzékszerv tapintás, hő, fájdalom, mozgás Általános érzékelés besorolás elhelyezkedés funkció exteroceptor bőr tapintás, nyomás, rezgés (vibráció), hő, fájdalom proprioceptor izom, izület, ín, bőr alatti (mély) szövetek, erek testtartás (pozíció), mozgás (kinesthesia) mély nyomás interoceptor belső szervek (viscera) homeosztázis, szervfunkciók Exteroceptor: a külvilágról ad információt Proprioceptor: a skeleto-muscularis, bőr alatti szövetek állapotát érzékeli Interoceptor: a belső szervek állapotáról ad információt Sherrington (1906)

Inger- érzet- érzékelés - válasz Funkcionális fogalmak Afferens (bejövő, input) Efferens (kimenő, output) Szenzoros (a környezetből vagy belső szervekből) Motoros (a célszerv irányába) Szomatoszenzoros (Szenzoros idegvégződésekből:bőr, izom, ín, stb.) Szomatomotoros (Harántcsíkolt izom beidegzése) Viszceroszenzoros (A zsigerekben található érző idegvégződésekből) Viszceromotoros (Zsigerek, simaizmok,mirigy) Branchialmotoros (a garatívek származékaiból fejlődő harántcsíkolt izmok Specialis visceromotoros) receptor központ effektor afferens efferens

Szomato- és viszceronszenzoros idegvégződések = speciális érzékszervekhez nem tartozó receptorok A perykarion a ganglion spinale-ban vagy az agyidegek érző ganglionjaiban Terminális részei: Receptív membrán: inger beérkezésekor receptor potenciált kelt (Transzdukció) Regeneratív membrán: Akciós potenciál kiváltása és tovább vezetése (ingerület) (Transzformáció) Ggl. spinale N.spinalis Afferens rost Receptor idegvégződés

Receptorok csoportosítása Morfológiai jegyek alapján (tokkal körülvett, tok nélküli) Az inger típusa alapján -Tapintás -Nyomás -Rezgés -Feszülés -Nyújtás -Fájdalom -Hő III. Elhelyezkedés alapján -Exteroceptor (bőr) -Proprioceptor (test mélyebben fekvő szerveiben: izom, ín) -Interoceptor/Visceroceptor (zsigerek, erek fala) Nem-szövetkárosító inger Szövetkárosító inger (Noxa)

Szabad idegvégződések (primer afferens neuron) Receptív membrán Vékony myelin hüvelyes (Aδ) vagy myelin hüvely nélküli axonok (C) Az axonvégződés membránjában receptor fehérjék vannak, melyek az interstitiummal direkt kapcsolat Nociceptorok (szövetkárosító- mechanikai, hő és kémiai- hatásra aktiválódó receptorok), meleg termoreceptorok, hideg termoreceptorok Előfordulás: -Epidermis, dermis -Érfal -Üreges szervek falában -Dura mater -cornea Schwann sejt

szabad idegvégződés a bőrben Str. Granulosum Lamina Basalis Schwann sejt/ Myelinhüvely nélküli IV-es típusú rost

Mechanoreceptorok a bőrben: Merkel-f tapintósejt Epidermis, str. basale A Merkel sejtek a keratinocitákhoz dezmoszómákkal kapcsolódnak. A sejtek benne ülnek egy vastag myelinhüvelyes (Aβ) rost tányérszerű kiszélesedéseiben. Lassan adaptálódó mechanoceptorok Ujjbegy: 80-100/cm2 Finom nyomás, megkülönböztető tapintás, tárgyak felszine

Ruffini végtest Ruffini ajándéka Sherringtonnak Oxfordi Egyetem tulajdona A bőr mélyebb rétegeiben, izületi tok, periodontium (rágási reflex feedback) Kötőszövetes tokkal ellátott lassan adaptálódó nyújtási receptor. A mozgás által okozott bőrfeszülésre érzékeny.

Meissner-f. tapintótest Nem-myelinizált axon eloszlása Kollagén rostok Perineuralis tok Schwann-sejt lamellák Dermalis papillában, csupasz bőrben, tenyér, talp , ujjak, ajak, Gyorsan adaptálódó mechanoreceptor (érintésre, nyomásváltozásra reagál) Tárgyak alakja, felszíne, textúrája 5-10 egymásra fekvő, ék alakú glia jellegű sejtből épül fel, kötőszövetes tok borítja. Vastag, myelinhüvelyes (Aβ) rost elvesztve hüvelyét belép a tapintó testbe, a sejtek között kanyarog és varikozitásokat képez. Keilförmigen Schwann-Zell lamellen

Vater-Pacini test A bőrben a subcutishoz közel, tehát mélyen található.Továbbá: peritoneum és pleura, Mozgásszervrendszerben a fasciákban, periosteumban és periarticularis kötőszövetben központi, afferens rost 7-10μm átmérőjű és vastag (II-es típus) gyorsan adaptálódó, alacsony ingerküszöbű Többrétegű Schwann-sejt borítás az axon körül (belső henger) Hagymalevél-elrendezésű perineurális sejtekből (akár 50 réteg) létrejövő lemezek (lamellák) módosult fibroblastok Viszkózus folyadékkal kitöltött

Vater-Pacini –test (lamelláris test) . Leginkább nyomásra és a sebességváltozásra reagálnak Mechanikus rezgés, vibráció

Krause-végtest Kötőszövetes tokkal ellátott receptor. Benne az idegrost szőlőfürtszerűen ágazik el. Feszülést érzékel (pl. ajkak, nyelv nyálkahártyája, conjunctiva). Hasonló végződések nagy számban találhatók a genitáliák erogen zónáin is.

Exteroceptorok elhelyezkedése a bőrben Szabad idegvégződés Merkel sejt Meissner-test Ruffini végkészülék (Krause) Szabad idegvégződés (peritrichalis) Vater-Pacini test

Proprioceptorok Propriocepció (mélyérzés): A végtagok helyzetéről és mozgásáról nyújtott, a testtartást és egyensúlyt szolgáló információ. Izomorsó Golgi-féle ínorsó

Izomorsó receptor A harántcsíkolt izom perimysiumában kötőszövetes tokkal ellátott 5-10 módosult, un. intrafusalis izomrost helyezkedik el. Az érző idegvégződés ezekre tekeredik fel vagy végződik. Maglánc receptor - a sejtmagok az egész intrafuzális izomros hosszában, a rost közepén, láncszerűen helyezkednek el. Magzsák receptor: az intrafuzális izomrost középső kiszélesedett részében csoportosulnak a sejtmagok. Anulospirális idegvégződés: Ia afferens, az intrafuzális rost közepén tekeredik fel az izomrostra. Ingere: izomnyúlás Faágszerű idegvégződés: II. afferens, az intrafuzális izomrost széli részein (elsősorban a magláncreceptoron) faágszerűen végződik. Ingere: az izomfeszülés γ motoros idegrost- az intrafuzális idegrostok érzékenységének beállítása

„virágcsokor” végződés Extrafusalis (munka) izomzat Izomorsó Intrafuzalis rostok Magzsákrost Magláncrost Aɣ rost végződése Anulospiralis végződés IA „virágcsokor” végződés II Aɣ rost végződése Aα rost Végződése Extrafusalis (munka) izomzat

Az izomorsó keresztmetszeti képe (HE)

Az izomorsó ingerületi állapota Extrafusalis kontrakció

Az ínorsó felépítése Az izom-ín átmenetnél található lassan adaptálódó mechanoreceptor A feszülést érzékeli Vastag, myelinizált, Ib rostok Ingerület: izmok kontrakciója vagy nyújtása Szerepe a gerincvelői motoneuron gátlása az izom túlnyújtása esetén. A túlterhelés ellen véd. Die afferenten nervenfasern erreichen die Körperchen an deren Langsseite

Interoceptor/Visceroceptor Lehet nocireceptor, mechano (nyújtási), chemoreceptor receptor a belső állapotról informálnak Pl: Glomus caroticum, glomus sejt -chemoreceptor a CO2 és a PH változást érzékeli (hypoxia), IX. agyideg, fokozódik a respiratio carotis sinus,elvékonyodott érfal rész,szabad és tokkal körülvett nyújtási receptort tartalmaz mely érzékeli a nyomás növekedést un. baroreceptor. IX agyidegen keresztül reflexesen bradicardiát és vérnyomás esést okoz.

Effektor végződések Neuromuszkuláris efferensek Neuroglanduláris végződés speciális szinapszisok Neurohormonalis végződés

Neuromuszkuláris efferensek Sima izom Harántcsíkolt izom Axon-varikozitások (ideg- simaizom) Bouton “en passant” Szinaptikus rés tágas diffúzio Neuromuszkuláris (motoros)véglemez

Harántcsíkolt izom : motoros véglemez

Vegetatív alapfonat: Schwann-sejt hálózat, amelybe a vegetatív motoros rostok vannak beágyazva Neuroeffektorok simaizomban mirigyben

Az idegrostok csoportosítása Funkció Átmérő (μm) és rosttípus Vezetési sebesség (m/s) Aα Ia Ib Harántcsíkolt izom efferens (extrafuzális) Izomorsó afferens (primér) Ínorsó afferens 12-20 myelinizált 70-120 II II A bőr mechanoreceptorai afferens Izomorsó afferens (szekunder) 6-12 myelinizált 30-70 Aγ III Izomorsó efferens Bőr egyes mechanoreceptorai, hő (hideg) 2-5 myelinizált 12-30 B III Preganglionáris szimpatikus efferens Az izmok mély nyomásreceptorai, afferens 3 myelinizált 3-15 10-25 C IV Posztganglionáris szimpatikus efferens Hő- és fájdalomérzékelés afferens 1 myelinhüvely nélküli 0,5-2

Bevezetés a reflexekbe A szervezetnek egy bizonyos határérték feletti ingerre kiváltott, kiolthatatlan, az önfenntertást szolgáló reakciója. KIR Szenzoros rost Motoros rost REFLEXÍV Receptor Effektor A műszaki életben használt szabályozó, irányító (input/output) körökkel analóg Hangolható, érzékenysége változtatható Bemeneti szár: a reflexív afferens szára Kimeneti szár: efferens szár

A hátsó szarvba futó rostok főbb receptorai

Köszönöm a figyelmet! Irodalom Hajdu F: Vezérfonal a Neuroanatómiához Irodalom Röhlich Pál: Szövettan. Budapest, 1999. A szövettani képek a Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet gyűjteményéből származnak. Barr, M.L., Kiernan, J.A. The Human Nervous System. An Anatomical Viewpoint. Philadelphia, 1993. Burt, A.M., Textbook of Neuroanatomy. 1993. W.B. Saunders Company Kahle, W., Leonhardt, H., Platzer, W. Color Atlas/Text of Human Anatomy, Vol. 3. Nervous System and Sensory Organs. Stuttgart, New York, 1993.