Přehled základní neuroanatomie a fyziologie Motorický systém Fyzioterapie 2. ročník Martina Hoskovcová, Petr Dušek, Jan Roth Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Opakování Základní funkční i stavební jednotkou NS je neuron. Buněčné tělo (cyton = perikarion): uvnitř leží většina buněčných organel Terminální větvení Myelinová pochva Výběžky dvojího typu: dostředivě vzrušivé dendrity odstředivě vzrušivý neurit (axon) Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Opakování Neuron má 3 základní funkce: Trofickou Specifickou (tvoření a přenos vzruchů na synapsích) Sekreční (uvolňování neuroregulátorů) Neurotransmitery (acetylcholin,gaba, clopamin, katecholaminy); neurony cholinergni a dopaminergní Neuromodulátory (endorfiny a substance P) Neurohormony (vasopresina, angiotensin II) Neurony: aferentní, eferentní a interneurony Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Synapse Impulse 1897 Sherrington Presynaptický neuron Vesikl Transmiter Synaptická štěrbina Postsynaptický neuron Receptor Postsynapticka aktivita
Gliové buňky nervové tkáně (neuroglie) leží v nervové tkáni rozptýleny mezi neurony nebo jsou soustředěny v určitých jejich okrscích. V nervové tkáni plní funkce výplňovou a opornou trofickou (výživa) imunitní (obrannou) Dělí do tří skupin: makroglie oligodendroglie mikroglie
1. Makroglie (největší gliové buňky): a) Buňky ependymové výstelka dutin CNS; zajišťují produkci a pohyb mozkomíšního moku. b) Astrocyty mechanická opora neuronů;, udržují homeostázu K+ v ECT gap junctions; obklopují a odstiňují synapse; gliové nožky kolem kapilár tight junctions; transport živin neuronům; vodící struktury, při poškozeních vyplňují defekty vznikem gliové jizvy.
2. Oligodendroglie: menší počet výběžků; myelinizace axonů v CNS 3. Mikroglie (nejmenší gliové buňky) obranná funkce jsou aktivovány při infekcích a poškozeních CNS fagocytóza patogenů a poškozených neuronů
Podnět (zevní prostředí, vnitřní prostředí) Receptor vznik potenciálu přenos informace (potenciálu) Centrální nervstvo zpracování (předchozí zkušenost, emoce ) přenos informace (potenciálu) Pohyb: elementární, komplexní, chování, abstrahující činnosti Výstupní reakce endokrinní žlázy hladké svalstvo srdce příčně pruhované svalstvo
Specifika neurologické diagnostické rozvahy Anamnéza a neurologické vyšetření Vyšetření a zjištění jednotlivých subj. symptomů a obj. příznaků Syndromologická diagnóza: syndrom= 2 a více subj. symptomů nebo obj. příznaků seskupených u daného jedince v charakteristické kombinaci (pro daný syndrom) Topická diagnóza: definuje úroveň strukturálního nebo funkčního postižení v rámci periferního či centrálního oddílu nervové soustavy Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Nosologická diagnóza: formuluje název nemoci charakterizuje ji neurologický syndrom + klinický průběh onemocnění, reakce na léčbu apod. Etiologická diagnóza: tj. příčina nemoci nelze obvykle určit pouze z anamnesy a neurologického vyšetření rozhodující je přínos cílených pomocných vyšetřovacích metod morfologická zobrazení metody klinické neurofysiologie biochemická a molekulárně genetická laboratorní vyšetření Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Základní pojmy Paresa: snížení svalové síly, částečné ochrnutí Plegie: ztráta svalové síly, kompletní ochrnutí Monoparesa: postižení jedné končetiny Diparesa: postižení dvou končetin Triparesa: postižení tří končetin Kvadruparéza: postižení všech končetin Hemiparéza: postižení jedné poloviny těla (vlevo, vpravo) Paraparéza: postižení dolních končetin Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Základní pojmy Čití povrchové - algické a termické (spinothalamický trakt): algické - bolest termické - teplo, chlad Čití povrchové - taktilní (zadní provazce a spinothalamický trakt): taktilní - dotekové, diskriminační... Čití hluboké (vedou zadní provazce): pallestesie = schopnost vnímat vibrace polohocit, pohybocit = schopnost vnímat polohu, směr a zrychlení pohybů
Základní pojmy Anestezie: kompletní ztráta citlivosti v příslušné části těla Hypestézie: snížení citlivosti Hyperestézie: zvýšení citlivosti Parestézie: abnormální somatosensorický vjem vzniklý za nepřítomnosti zevního podnětu (spontánní mravenčení, mrazení, pálení apod.) Dysestézie: chybné vnímání reálného somatosensorického podnětu (dotek jako pálení, horko jako chlad, apod.) Allodynie: bolestivý vjem, který je vyvolán podnětem, který bolest obvykle nevyvolá
Nervový systém (NS) - dělení Dělení NS z anatomického hlediska: Centrální (CNS) a periferní (PNS) Dělení NS z fyziologického hlediska: Somatosenzorický a autonomní systém Somatosenzorický: aferentní senzitivní a senzorické informace (hmat, bolest, polohocit, zrak, sluch atd.) Autonomní (viscerální): senzitivní informace z viscerálních orgánů a ovládání hladkých svalů, srdce a exkretorických žláz Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Centrální nervová soustava Mícha (jádra a provazce) Mozek - supratentoriální část: samostatná přednáška Kortex (frontální temporální parietální okcipitální) Bílá hmota hemisfér (ascendentní a descendentní dráhy, interhemisferální a intrahemisferální spoje) Funkce korových oblastí: Symbolické, kognitivní funkce, afektivní funkce, analyticko-syntetické pochody, centrální senzorické analyzátory, centra hybnosti, čití
Centrální nervová soustava Mícha (jádra a provazce) Mozek - supratentoriální část: Kortex (frontální temporální parietální okcipitální) Bílá hmota hemisfér (ascendentní a descendentní dráhy, interhemisferální a intrahemisferální spoje) Bazální ganglia Diencephalon thalamus hypothalamus další podkorová j. samostatná přednáška
Centrální nervová soustava Mícha (jádra a provazce) Mozek - supratentoriální část: Kortex (frontální temporální parietální okcipitální) Bílá hmota hemisfér (ascendentní a descendentní dráhy, interhemisferální a intrahemisferální spoje) Bazální ganglia (BG) Diencephalon (thalamus, hypothalamus, další podkorová jádra) Funkce BG a limbického systému: Vzpřímené držení, koordinace pohybů, svalového tonu, automatické pohyby, afektivní, kognitivní funkce Funkce diencephalonu: přepojování informací z vzestupných drah, regulace vegetativního nervstva, endokrinních žláz
Centrální nervová soustava Mícha (jádra a provazce) Mozek - supratentoriální část: Kortex Bílá hmota hemisfér Bazální ganglia Diencephalon Mozek - infratentoriální část: Mozkový kmen (prodloužená mícha, pons, mesencefalon) Mozeček samostatná přednáška
Centrální nervová soustava Mícha (jádra a provazce) Mozek - supratentoriální část Mozek - infratentoriální část: Mozkový kmen (prodloužená mícha, pons, mesencefalon) Mozeček Funkce mozkového kmene: vitální funkce (dýchání, srdeční rytmus, bdělost atd.), hlavové nervy, vzestupné dráhy k vyšším centrům a sestupné k míše, koordinace stability, zrakových a sluchových reflexů, svalového tonu Funkce mozečku: Vzpřímené držení, koordinace pohybů, svalového tonu, automatické pohyby, afektivní, kognitivní funkce
Růžička, Roth wikiskripta
motorická část x aktivace při vnímání pohybu jiného subjektu sulcus centralis sensorická část x částečně ovládá svalstvo trupu a končetin
1. paréza centrální periferní 2. apraxie 3. akineza 4. ataxie 5. dyskinézy chorea tik dystonie myoklonus 1. hypestézie taktilní vibrační algická/termická 2. agnózie 3. ataxie 4. dysestézie parestézie hyperpatie allodynie
Hybnost k provedení cíleného pohybu je potřeba: 1. kosti, klouby, vazy, šlachy 2. sval 3. nervosvalová ploténka 4. periferní nerv (pleteň, kořen) 5. mícha (dráhy, motoneurony) 6. primární motorická kůra 7. premotorická kůra 8. mozeček 9. bazální ganglia opěrná soustava periferní nervstvo centrální nervstvo
Hierarchie motorického systému 3 úrovně řízení (Jackson 1858) 1. prefrontální kůra 2. primární motorická kůra 3. přední rohy míšní / motorická jádra mozkového kmene Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Hierarchie motorického systému úrovně řízení: 1. prefrontální kůra 2. SMA, PMA 3. primární motorická kůra 4. přední rohy míšní / motorická jádra mozkového kmene + propriocepce, mozeček, bazální ganglia, parietální kůra
Suplementární motorická kůra (SMA) Primární motorická kůra (M1) Zadní parietální kůra (PPC) Premotorická kůra (PMA)
Primární motorická kůra (M1) bok trup paže ruka noha obličej jazyk hrtan
Primární motorická kůra (M1) Motorický homunculus (Penfield 1950) bok trup paže ruka noha obličej jazyk hrtan
1. Vyšší kortikální podklady pohybu Mozkové okruhy přípravy a iniciace volního pohybu: 1. Parietální premotorická kůra 2. Bazální ganglia (BG) suplementární motorická kůra
1. Vyšší kortikální podklady pohybu Parietální kůra Přední parietální kůra Primární senzitivní kůra SI: area 3a (svalová propriocepce) 3b (tlak, tah, SV) 1 (dotek, tlak, vibrace) 2 (kloubní aference) Sekundární senzitivní kůra SII area 40 Zadní parietální (asociační)kůra (její rostrální část) 5a, 5b (kontroluje zrakem provádění složitějších pohybů) 7 (srovnává hmatané a viděným )
1. Vyšší kortikální podklady pohybu Parietální premotorická kůra (PMA) premotorická kůra Haggard, 2008 senzori-motorická integrace = získává vjemy z parietální kůry (senzorický systém) a zajišťuje adekvátní pohybovou reakci uchopení předmětu pohyby generované zevními stimuly zrcadlové neurony vnímání pohybu jiné bytosti
1. Vyšší kortikální podklady pohybu prefrontální korová oblast Haggard, 2008 Integrace většiny senzitivních korových aferencí + Integrace s limbickým (amygdala) a aktivačním systémem (RF přes talamus) Motivace, vůle a účelnost pohybu
1. Vyšší kortikální podklady pohybu BG suplementární motorická kůra (SMA) Bazální ganglia SMA koordinace bilaterálních pohybů rukama plánování sekvencí pohybů pohyby generované vnitřními impulzy aktivace při představě pohybu! výběr žádoucích pohybů a potlačení nežádoucích pohybů Haggard, 2008
1. Vyšší kortikální podklady pohybu 1. vůle, motivace, účel abulie ~ (dorsolaterální) prefrontální kůra 2. plán pohybu apraxie ~ parietální, premotorická kůra (PMA), SMA 3. načasování, spuštění pohybu akineza ~ suplementární motorická kůra (SMA)
1. Vyšší kortikální podklady pohybu Apraxie: neschopnost vykonat naučený pohyb (není způsobena snížením svalové síly, smyslovou poruchou či poškozenou pamětí ideativní, ideomotorická, konstrukční apraxie oblékání a chůze Area 22, 39, 40 (gyrus temporalis sup, angularis a supramarginalis) = asociační vizuo-kinesteticko-sluchová oblast (vizuo-kinestetické engramy p.) SMA PMA primární motorická kůra (pohyb) Apraxie = léze kdekoliv na dráze uvedené transmise neur. informace
1. vyšší kortikální podklady pohybu Akineza: = neschopnost iniciovat pohyb pro obtížnost výběru či aktivace motorického programu v CNS Parkinsonova nemoc destrukce SMA Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
2. primární motorická kůra (M1) centrální - horní motoneuron vysílá vzruchy descendentně k periferním dolním motoneuronům dojde k provedení pohybů (síla, rozsah, směr)
2. primární motorická kůra (M1) Tr. corticospinalis (pyramidová dráha); corticobulbaris Název pyramidová vznikl podle průběhu vláken v pyramides medullae oblongatae (Petrovický 2002) Začátek area 4,6 (50% vláken) V. korová vrstva; 1 mil. vláken (35 tis. jsou axony Betzových pyramidových buněk) začátek dráhy je topograficky uspořádán (homonculus) Kortikospinální trakt Kortikobulbární trakt
Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze pyramidová dráha je tvořena: parietálně 40% M1 31% SMA 29% dráha se kříží (80%) v úrovni dolní prodloužené míchy porucha se projeví jako centrální paréza
2. primární motorická kůra (M1) bilaterální inervace: horní větev n.vii motorická větev n.v motorická větev n.xi postranní smíšený systém thorakální a abdominální svalstvo bránice
Motorické korové dráhy (Petrovický 2002): Přímé motorické dráhy: corticospinalis corticonuclearis Nepřímé motorické dráhy: cortico-rubrospinální cortico-reticulospin. cortico-tectospinální cortico-vestibulospin. Přímé a nepřímé dráhy
Tr. cortico-tectospinalis Area 8, 17, 18, 19, 6, 7 Průběh jako dráha pro okohybná jádra Vlákna z 8, 17-19 v povrchových vrstvách tekta; dále do hlubokých (kde končí vl. z 6 a 7) Ovlivnění složitého centra v tektu koordinujícího zrakové, sluchové, senzitivní, mozečkové, hybné a vegetativní vjemy Tr. tectospinalis hlavně do krční míchy Zajišťuje motoriku hlavy a krku v návaznosti na zrakové impulzy, impulzy z a.8, z okruhů BG atd.
Tr. cortico-reticulospinalis Area 4, 6, 3, 2, 1 Průběh jako kortikospinální dráha Vlákna pro RF odstupují dorzálně v celém průběhu mozkového k. (zkříženě i nezkříženě) Motorická část v med. jádrech pontu a oblongaty Tr. reticulospinalis Působení facilitačně i inhibičně Ovlivnění motoneuronů (hlavně gama) velký význam při řízení sv. tonu
Tr. cortico-rubrospinalis Area 4, 6, 5 Průběh jako kortikospinální dráha po mesencephalon V crura cerebri se oddělí vlákna pro ncl. ruber (projekce je nezkřížená) Z velkobuněčné části tr. rubrospinalis (pod vlivem eferentů z mozečku); ext. flexorů-hlavně distální svaly, inh. extenzorů Eference z malobuněčné části do dolní olivy (a do mozečku) a talamu (a do mozkové kůry)
Tr. cortico-interstitiovestibulospinalis Dvouneuronové spojení přes ncl. interstitialis Cajali (mesenceph. při sub. nigra) Ncl. Cajali spojen oboustr. s vestibulárními a motorickými jádry okohybných nervů (FLM) Tr. vestibulospinalis do předních provazců hlavně na motoneurony axiálního sv. (vzpřímené držení trupu a šíje) Excituje extenzory, inhibuje flexory
Přímé a nepřímé dráhy dorsolaterální systém = jemná motorika drobných akrálních svalů ventromediální systém = kontrola udržování rovnováhy a hybnost proximálních a antigravitačních svalů
Přímé a nepřímé dráhy porucha dorsolaterálních drah izolovaná léze způsobí chabou parézu není spasticita! postupně se navrací síla přetrvává zpomalení pohybů a omezení jemné motoriky prstů porucha ventromediálních drah postižení rovnováhy a svalového tonu (spasticita) oslabení kořenových svalů končetin
2. Primární motorická kůra (M1) paréza/ plegie: = (obrna, ochrnutí) částečné/ úplné zhoršení ovladatelnosti svalu spojené s poklesem síly centrální periferní cévní mozkové příhody, úrazy, záněty
2. primární motorická kůra (M1) paréza/ plegie:
2. Primární motorická kůra (M1) paréza/ plegie: hemiparéza
2. Primární motorická kůra (M1) paréza/ plegie: monoparéza
2. Primární motorická kůra (M1) paréza/ plegie: paraparéza
2. Primární motorická kůra (M1) paréza/ plegie: kvadruparéza
3. Míšní řízení hybnosti míšní motoneuron + axon + sval = konečná společná dráha po jejich zničení není možný jakýkoliv pohyb (volní, automatický, posturální i reflexní) porucha se projeví jako periferní paréza
Motorická jednotka
3. Míšní řízení hybnosti
3. Míšní řízení hybnosti
3. Míšní řízení hybnosti funkce míšního segmentu
Reflexní oblouk
3. Míšní řízení hybnosti Mechanismy míšní kontroly hybnosti 1. Napínací myotatický reflex svalová vřeténka délka svalového vlánka 2. Inverzní napínací reflex Golgiho šlachová tělíska napětí svalu 3. Obranný flekční reflex sensory bolesti ochrana před poškozením 4. Central pattern generator vytváření jednoduchých rytmických pohybů
Svalové vřeténko
Myotatický reflex Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd Universita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Myotatický reflex
Obrácený myotatický reflex
Obranný flekční reflex
central pattern generator = umí udržet v činnosti chůzový automatismus
Horní motoneuron Dolní motoneuron síla svalové napětí reflexy (klonus) pyramidové jevy iritační není atrofie distribuce hemi- para- kvadru- HK - extenze, supinace DK - flexe síla svalové napětí reflexy hypotrofie fascikulace distribuce kořen, plexus, nerv
sensorická zpětná vazba subkortikální a kortikální motivační oblasti (DLPFC ) podnět k akci výběr pohybu asociační kůra (SMA) BG thalamus mozeček plán pohybu začátek pohybu primární motorická kůra (SM1) vykonání pohybu mozkový kmen opěrná motorika míšní neurony reflexy motorické jednotky svalová délka a napětí