Transcript Az idegrendszer motoros működése

Az idegrendszer motoros
működése
Reflexek, testtartás, helyváltoztatás,
létfenntartó működések (légzés),
beszéd, írás szomatomotoros
összetevői
Szerveződési elv
►
►
►
►
►
►
Hirerarchikus
Minden mozgás az alfa motoros
neuronok révén valósul meg
→magasabb szintek ellenőrzése
alatt áll
Alsóbb szintek korlátozott önállóság
(gerincvelő- reflexmozgások,
agytörzs-testtartási reflexek
Minden szintre jellemző az érző
információk folyamatos
feldolgozása
Akaratlagos mozgások közvetlenül
vagy közvetve alfa neuronok révén
valósulnak meg
Mozgatórendszer szomatotópia
alapján épül fel
Motoros egység
►
►
►
►
►
►
Motoros alfa neuron és az általa beidegzett izomrostok összesége
ME- 10 (szemizmokban)-2000 izomrost (lábszárizmokban)
Kevés rostú ME alfa neuronja kisebb
Egy izmot kisebb és nagyobb ME idegzik be, rendre lépnek működésbe
Alacsonyabb beidegzés –finomabb mozgást eredményez
Izom-összehúzódás fokozása
 Motoros egységek számának növelése (legkisebbek besorozása, majd a
nagyobbaké)
Alfa neuronok ingerlékenysége fordítottan arányos méretükkel (kis idegsejtek
nagy EPSP)
► Kisebbek ingerküszöbe kisebb
► Nagy motoros egységek gyorsan összehúzódó, gyorsan fáradó izomrostokat
tartalmaznak, csak akkor lépnek működésbe ha feltétlenül szükséges (ugrás)
►
 Alfa neuronok AP fokozása (8-25 Hz frekv.)
 Egy izmot ellátó idegsejtek több szegmentumban foglalnak helyet (1-4) és
keverednek a ɣ iegsejtekkel
Mozgásérzékelés -proprioceptorok
►A
mozgató rendszer hibátlan működéséhez
szükséges, hogy állandóan értesüljön az izmok
működési állapotáról
 Nyújtottság
► Kezdete
–fázisos állapot
► Állandósult- statikus állapot
 Összehúzódás mértéke
► Proprioceptorok
 Izomorsó
 Ínorsó
Izomorsók
►
►
►
Izomrostok között, velük párhuzamosan
4-10 mm
Belsejében 3 féle kb intrafusális izomrost
IFI:



►
►
►
►
►
►
►
Dinamikus magzsák
Statikus magszák
Magláncrost
Mindegyik belsejében Ia afferens axon
Statikus és maglánrostoknál II axon
Ha az IFI megnyúlik idegvégződések
ingerlődnek→mechanoszen. ioncsatornák
→ RP →AP
Ia rostokban nyújtás dinamikus fázisában
fokozódik az AP leadási frekvenciája,
statikus fázisban enyhén csökken
II rostokban a nyújtás statikus fázisában
állandó az AP
Középső rész ingerlését a ɣ is kiválthatják
Akaratlagos izomműködés során egyszerre
aktiválódnak és fenntartják az izomorsók
érzékenységét
Ínorsók
► Izmok
aktív
összehúzódását jelzik
► Izom és ín határán , 1
mm, szorosan kapcs.
az extrafuzális
rostokhoz
► Ib afferens
idegrostokat
tartalmaznak
Gerincvelői reflexek
►
Nyújtási - miotatikus- saját reflex
 Izom megnyúlását eredményező passzív feszítés
 Reflexpálya 2 neuronos
 Izomtónus
►
►
►
►
►
Nyugalmi állapotban levő izom aktitása
Az izmot beidegző alfa neuronok váltakozó aktivitása következtében jön létre
Motoros egységek aszinkron kerülnek ingerületbe
Alfa motoneuronok kisüléseit izomorsókból származó impulzusok hozzák létre
Izomtónus nyújtási reflexek sorozata
 Reciprok beidegzés – antagonista izmok ellazulását biztosítja
►
►
►
►
►
Antagonista izom alfa motoneuron – hiperpolarizáció- IPSP
Reflexpálya 3 neuronos
Az izomorsó afferens ingerülete váltja ki Ia interneuron révén
Miotatikus egység – Ia idegrostok agonista és antagonista
motoneuronokkal való kapcsolata → izmok koordinált működése
Hajlítok és feszítők együttes összehúzódása → reciprok beidegzés
kikapcsolása- végtagok rögzítése
Miotatikus reflex
Ínorsóból kiinduló reflex
► Ib
afferensek gátló interneuronokhoz
kapcsolódnak a saját izmot ellátó mozgató
neuronhoz
► Ingerületük gátolja az izom összehúzódását
► Kiváltója
 Az izom passzív megnyújtása
 Az izom összehúzódása
 Élettani felételek közt főként az izom
összehúzódása
 Állandó izomfeszülést biztosítja
Hajlítóreflex
►
►
►
►
►
Bőr mechanikai ingerlése
váltja ki – ingerelt végtag
behajlítása
Védőreflex, exteroceptív
reflex, poliszinaptikus
Reciprok beidegzés
Keresztezett feszítőreflex –
megtámasztja a törzset
akkor amikor a fenyegett
testrész eltávolódik az
ártalmas ingertől
Interszegmentális-több
szelvényben húzódnak az
α-motoneuronok.
Végső közös pálya
►A
gerincvelői és agytörzsi α-motoneuronokra
a gerincvelői afferenseken kívül számos
szegmentális valamint magasabb
idegközpontokban elhelyezkedő neuron
axonja is konvergál
► Mindezek hatásának eredője határozza meg
a motoneuron végső aktivitását
► Ia
interneuronok –
gátló interneuronok, Ia
afferensek oldalágai
végződnek rajtuk
► Reciprok beidegzésben
vesznek részt
► Magasabb szint
gátlásoldása révén
felszabadulnak az Ia
által gátolt alfa
mozgatóneuronok –
facilitáló hatás
►
►
Renshaw-interneuronok, gátlók
 Alfa motoneuron oldalelágazása
 Ugyanazon alfa motoneuron
működését gátolja
 Az agytörzsből leszálló gátló és
aktiváló információk révén az
alfa motoneuronok gátlását vagy
gátlásoldást eredményezik
Ib interneuronok – Ib afferensek
ingerlik (golgi féle ínorsóból
indulnak)
 Szabályozzák a mozdulatt alatti
izom-összehúzódást (tapintó
mozdulatok alatt a gyengéd
érintést)
 Rajtuk végződnek még:
► Bőrből érk. Információk
► Izületekből
► Magasabb gv. szelvényekből
leszálló pályák
► Leszálló
pályák
 Aktiválóak
►fokozzák
az izomtónust
►Kezdeményezik /Facilitálják a mozgást
 Gátlóak
►Csökkentik
az izomtónust
►Gátolják a mozgást
► Egy
részük a γ-motoneuronokon végződik
 Az izomorsó érzékenységén keresztül
befolyásolja az α-mozgató neuronok működését
Szomatotópia
► Proximális/disztális
elv
 Proximálisan elhelyezkedő izmok mozgató
neuronjai az elülső szarv mediális részében
 Disztálisabban elhelyezkedő izmok motoneuronjai
az elülső szarv laterális részében
 Axiális izmok (nyak, törzs) – motoneuronja
legmediálisabban
► Hajlító/feszítő elv
 Hajlítók – dorzálisan
 Feszítők-ventrálisan
Testtartási reflexek
► Részt
vesz gerincvelő, agytörzs, agytörzs
feletti struktúrák
► Az akaratlagos vagy reflexes mozgás
megfelelő izomtónust igényel, mozgáskor
változik
► Az izomzat motoros szabályozása kettős:
 Támasztó motorika
 Célra irányuló motorika
Gerincvelő szerepe
► Az
izomtónus alapja a miotatikus reflex
► Erőteljesebb az antigravitációs izmokban
 Axiális törzsizmok
 Végtagok feszítő izmaiban
►A
nyugalmi izomtónus egyenlőtlen elosztását
az agytörzs facilitáló hatása tartja fenn
 Az agytörzset a kisagy és a nagyagykéreg
ellensúlyozza
►A
szabályozó pályák sérülése a tónus
fokozódását vagy csökkenését okozza.
Agytörzs szerpe
► Az
antigarvitációs izmok tónusa a Deiters mag és a
híd retikuláris állományában levő mag működésétől
függ.
► Pályák → gerincvelői alfa motoneuronokhoz
 Vesztibulospinális
 Retikulospinális
► A normális tónusszabályozásban még részt vesz a
nyúltagyi retikuláris állomány is – oldalsó
retikulospinális pálya – gátló impulzusok
 De hatásuk nem elegendő a facilitáló hatás
ellensúlyozásához
Agytörzs feletti struktúrák
►
Deiters mag és a vörösmag közti pálya átvágása → axiális és
feszítőizmok tónusának fokozódását eredményezi
→DECEREBRÁCIÓS RIGIDITÁS – (kisérleti állat ha megtámasztják
megáll a saját lábán)
→ rubrospinális pálya – agytörszi facilitást ellensúlyozza →
emlősőkben
→ emberben – főleg a nagyagykéreg → sérülése DECORTIKÁCIÓS
SÉRÜLÉS → fokozott izomtónus
→ részt vesz a rubrospinális pálya is de csak a nyaki gerincvelői
szelvényekig terjed → decortikált állapotban a felső
végtagokban nem alakul ki a feszítőtónús túlsúlya, ép
Rubrospinális pálya mellett
A testtartási reflexek receptorai
► Vesztibuláris
receptorok
 A fej térbeli helyzetét jelzik
 Otolitok → nyakizmok gerincvelői motoneuronja
 A sorozatreflexek javítják a fej helyzetében bekövetkezett
változásokat
► Nyakizmok
receptorai
►
proprioceptorai, nyaki csigolyák ízületi
 A fejnek a gerincoszlophoz viszonyított eltéréseit jelzik
 Az izomrosókból kiinduló afferensek interneuronokon
végződnek, melyeken a vesztibuláris magvakból érkező
rostok is végződnek
A nyakizmok tónusát a korrekciós reflexek együttesen
szabályozzák
Tanult mechanizmusok
→ veleszületett, sztereotip reflexmozgásokra tanult
elemek épülnek
► Mozgás- egyensúlyi állapot változása
 Feed-back → egyensúly kijavítása
 Feed-forward → előre felméri a testtartás fenntartásához
szükséges javításokat (pl. talaj egyenlőtlensége, lépcsőfok stb.)
 Mindkettő sztereotip mozgásokra épül, de kiegészülnek tanult,
automatikussá vált elemekkel
► Pl. Súly emelés 1. egyensúly stabilizálódik, 2. akaratlagos
mozgás végrehajtása
 Fontos szerep:
►Bőrreceptor, látási receptorok
Akaratlagos mozgások szervezése
►
►
►
►
►
Szomatomotoros kéreg –
központi barázda előtti
tekervényben –ellenkező oldali
izmok összehúzódása – I
mozgatómező- Br4.
Szomatotópia – motoros
homunkulusz
Idegsejtek száma az izom által
végzett mozgás finomságával
arányos
Axonok –piramis pálya –kb 50%
A motoros mező- a mozgások
végrehajtásának végső fázisáért
felelős
Premotors mező
►
Mozgást előkészítő fázisokért felelős – Br6
 Feladat felismerés
 Tervkészítés
►
Két részből áll:
 Valódi premotoros area (PMA)
 Kiegészítő –szupplementer- motoros area (SMA)
►
►
►
►
►
►
Mindkettő szomatotópiásan rendezett
Elektromos ingerlésük- mozgást eredményez (de nagyobb
ingerintenzitásra van szükség)
Kísérleti állatokban az innen elvezetett potenciálok a mozgás
kivitelezését előzik meg
Az axonok → PIRAMIS ALKOTÁSA, vagy a motoros kéregben
végződnek
Motoros area sérülésekor- a premotoros ingerlésével
mozgások válthatók ki, UJJAKKÉ NEM!
PREMOTOROS area sérülésekor az összetett mozgások
kivitelezése lehetetlenné válik (pl. képtelen fésülködni)
SMA
► Emberben vizsgálták a
véráramlás változását
► Egyszerű feladatok
 Fokozódik az ellenoldali
mozgató- és testérzőmező
vérellátása
►
Összetettebb feladatok
 SMA-ban is fokozódik
 Ha a személynek csak
terveznie kellett egy
motoros feladatot akkor
csak az SMA-ban
növekedett a véráram
►
Testtartás szervezése
mozgás közben
PMA –Br 6aα, 6aβ
► Axonok - piramis pálya
► Motoros reakciók kezdeti
szakaszában vesznek
részt
► Törzs és végtagizmok
tónusáért felelős
► Szándékos mozgások
előkészítése
1. Motoros mező efferens kapcsolata
Corticospinális pálya –Piramis pálya

Gerincvelő elülső szarvában végződnek,
►
►
α-motoneuronokon
interneuronokon
► ɣ motoneuronokon
2. Afferens kapcsolata
►
►
Szomatoszenzoros kéreg révén a beidegzett izmok
proprioceptoraitól, bőrből
Mozgató talamusz –kisagyból és törzsdúcokból
közvetít információt kéreg felé

►
Ventrolaterális mag
feldolgozott látó, halló információk is érkeznek
Kisagy működése
► Szomatotópiás
rendezettség itt is érvényesül
► Párhuzamosan kapcsolt modulokban dolgozik
► Modulok
 kéreghez, kisagyi magvakhoz információt szállító
afferensekből (moharostok, kúszórostok)
 Kéregsejtek
 Kisagyi magvak neuronjai
 Kéregből magvakhoz haladó efferensekből
► Kisagykéreg
morfofunkciónális szerkezete
(lásd anatómia)
Kisagykéreg morfofunkciónális szerkezete
A kisagy szerepe
► Vesztibulocerebellum





– archicerebellum
Primer afferensek a vesztibuláris receptoroktól
Magva a kisagyon kívül helyezkedik el -Deiters
Szekunder afferensek vesztibuláris receptoroktól
Látópálya kapcsoló magvaiból
Szerepe van:
►Szemmozgások
koordinációjában
►Fej reflexes mozgásaiban
►Egyensúly megtartása
► Spinocerebellum-paleocerebellum
 Összehasonlítja a tervezést a kivitelezéssel
► Belső
visszacsatolás- mozgató pálya oldalelágazásokat küld –
ventrális spinocerebelláris pálya (interneuronok aktivitását jelzi)
► Külső visszacsatolás – proprioceptoroktól, exteroceptoroktól kap
információt a végrehajtott mozgásról –dorszális spinocerebbeláris
pálya (receptoroktól)
► Látási, hallási és vesztibuláris információkat is kap
 Javító utasításokat is küld a leszálló rendszerhez
► Szabályozza
az izomösszehúzódás erejét –folyamatossá teszi
(akadályozza az izomremegést)
► Gamma motoneuronok révén izomtónust szabályozza
► Mély magvából (n fastigii-tető, n globosus-golyó) inf. indul
 Agytörzsi magvakon keresztül- gerincvelőbe
 Talamuszon keresztül motoros kéregbe
► Neocerebellum
Szerepet játszik:
 a mozgások tervezésében, elindításában és leállításában
 Tanulásban, a megtanult mozgások memorizálásában
► Afferensek:
 érző és mozgató kéregből, premotoros areából, a fali lebenyből
► Efferensek
 a fogazott magból indulnak és a talamuszon keresztül eljutnak a mozgató
mezőbe
 sérülésekor pl. a mozdulat túllő a célon, tárgy megfogásánál a kéz oszcilláló
mozgásokat végez – agonista izmok tovább maradnak összehúzódótt
►
állapotban, az antagonisták később lépnek működésben.
► Cerebro-
és a spinocerebellum egymást kiegészítve
működnek
 Cerebrocerebellum információt kap az agykéregtől
► Ezek alapján részt vesz a mozgás tervezésében és a parancs kiadásában
 A parancsról értesül a spinocerebellum és ellenőrzi a végrehajtását
► Ha szükséges kezdeményezi a javítást
Törzsdúci magvak
► Az
agykéregből kiinduló és a talamuszon
keresztül az agykéregbe visszafutó pályák révén
szabályozzák a kéreg szomato-szenzoros
működését.
► Alkotóelemei:
 Neostriatum
►Nucleus
caudatus- farkalt mag
►Putamen- köpeny
 Pallidum- halvány gömb
 Feketeállomány
 Szubtalamikus mag
Törzsdúc-talamusz-kéreg kapcsolat
1.
Közvetlen pálya révén
►
►
2.
Közvetett pálya
►
►
3.
Kéreg- glutamát→neostriatum-GABA →Pallidum belső része –
tónusosan aktív GABA →talamusz → frontális kéreg
Kortikális ingerlés felszabadítja a talamuszt a tónusos gátlás alól →
nyítja a talamuszban levő kaput a motoros kéreg felé
Kéreg- glutamát → neostriatum-GABA →Pallidum külső része tónusosan aktív GABA → szubtalamusz –glutamát → Pallidum belső
része – GABA → talamusz → frontális kéreg
Gátolja a talamusz neuronjait, zárja a kaput a motoros kéreg felé
Dopaminerg pálya – feketeállományból indul
►
Fokozza a neosztriátum aktivitását
Sérülése
►
►
Mozgáskiesés –Parkinson-kór –izomtónus fokozódása – dopaminerg idegsejtek
pusztulása
Mozgásfokozás – közvetett pálya kiesése –hiperkinetikus kórkép- neostriatum
gabaerg neuronjainak pusztulása