Embriologija centralnog i perifernog nervnog sistema

Doc dr sci Vladimir Bojović

Uvodne napomene o nervnom sistemu

CNS I PNS su organi koji komplikovanim mehanizmima obezbeđuju HOMEOSTAZU

Homeostaza je održavanje unutrašnje ravnoteže u odnosu na promenljive uslove spoljašnje sredine

CNS i PNS su potpuno integrisani u rad drugih organa i predstavljau celinu u anatomskom i fiziološkom smislu. Opšta organizacija rada CNS je zasnovana kompjuterskom principu i ima samo dva moda IN/OUT(ekscitaciju i inhibiciju)

Reakcije na spoljašnje stimuluse nailazimo već kod beskičmenjaka ali i kod jednoćelijskih organizama

Građa i funkcija CNSOsnovna namena CNS je upravljanje VELIKIM BROJEM FUNKCIJA U ORGANIZMU putem prenosa informacija preko PNS ili hemijskim pitem (‘realising’ hormoni hypothalamusa).

Neke funkcije CNS sa PNS su egzekutivne (motorne i vegetativne funkcije) nekereceptivne (prijem senzitivnih informacija preko čula, iz unutrašnjih organa žlezda, mišići)Kvalitet i egzaktnost obe grupe funkcija zavisi od kvaliteta obrade informacija (na svim nivoima CNS, najsloženija u corteksu)

Osnovna funkcionalna jedinica ovog sistema je NEURONBroj neurona u CNS je 10(12) a broj sinapsi 10(15)

Embriologija uvod

Posle oplođenja embrion u formi gastrule kod sisara, u 3. gestacijskoj nedelji formira klicine listiće.

Klicini listići su grupisane ćelije iz kojih se kasnije razvijaju pojedini organi

EKTODERMALNA GRUPACIJA kasnije formira CNS PNS i kožuENDODERMALNA GRUPACIJA ćelija kasnije formira unutrašnje organeMEZODERMALNA GRUPACIJA kasnije formira krvne sudove i vezivno tkivo

Pravi centralni i periferni nervni sistem se formira tek kod kičmenjaka (neuralni tubus ili chorda) ribe gmizavci vodozemci (dominantna kičmena moždina i začetvi moždanog stabla)

Morfološka i funkcionalna ekspanzija prednjeg dela neuralnog tubusa se naziva ENCEFALIZACIJA

Neuralni žleb neuralni greben neuralna cev

CNS embrion 2. mesec gestacije

Embriologija razvoj CNS Od neuroectroderma i neuralne cevi genetskim programom je precizno odredjeo tzv.genetskim kodomEmbriogeneza predstavlja prve faze razvoja embriona i u noj su dominantniHISTOGENETSKI PROCESI.Tokom ovi procesa formiraju se funkcionalni sistemi CNS (piramidne , ekstrapir amidne cerebelarne kao i veze izmedju njih) prema genetskom kodu.Faze histogeneze su 1 proliferacija 2 migracija 3 diferencijacija 4 apoptoza

Upočetku se diferenciraju tri moždane strukture 1. prednji mozak – prosencephalon dalji razvoj thelencephalon i diencephalon 2. srednji mozak - mesencephalon 3. zadnji mozak - rhombencephalon dalji razvoj pons, cerebelum i medula oblongata

Podela I nastanak pojedinih delova CNS

Neuron delovi

1 . Telo neurona sa Golgijevim aparatom Nilss ovim telascima, mitohondrijama i jedrom

2. Dendrita sa tri nivoa granjanja

3. Akson sa inicijalnim aksonskim zadebljanjem i presinaptićkim završetkom

Neuron - shema

AksonSadržaj aksona je protoplazmatski produžetak i agranularna mreža neurotubula i neurofilamenata za anterogradni i retrogradni transport.

Ovim transportom se prenose enzimi i prekursori neurotransmitera koji se ovde i stvaraju

Akson se završava presinaptičkim završetkom

Vrste transmitera

Sinapsa

Hemijske, električne mešovite

Aksodendritske, aksosomatske, aksoaksonske i dendrodentritske

Delovi sinapse presinaptička membrana sinaprička pukotina postsinaptička membrana

Transmiteri

Tranmiterske substance se stvaraju iz prekursora u toku telu neurona I transportuju se u paketima specijalnim strukturama neurfilamenatima I neurotubulima uz pomoć Ca jona.

Vezikule se nagomilavaju u presinaptičkom završetku i prazne se mehanizmom pinocitoze u sinaptičku pukotinu, kada električni impuls depolarizuje akson

Transmiteri su substnce koje se vezuju za receptore na postsinaptičkoj membrani. Oni predstavljaju hemijski deo prenosa informacija.

Neuromodulatori su sbstance koje se takodje stvaraju u neuronu I luce u sinaptickiProstor a sluze da pojacaju inhibiciju ili akivaciju oni su MODULATORI

Neuromodulatori – vrste

Enkefalini

ACTH

Substanca P

Vazopresin

Oksitocin

Neurotenzin

Neuromodulatori su produkti neurona koji služe ne da aktiviraju neuron nego da pojačaju, ili olakšaju ekscitaciju ili inhibiciju postsinaptičke membrane

Funkcionalni mehanizmi i efekti aktivacije sinapse

Depolarizacija ili hiperpolarizacija tela neurona postepeno napreduje i predstavlja zbirni efekat delovanja ili aktivacija svih sinapsi. DEPOLARIZACIJA=AKTIVACIJA, EKSCITACIJA HIPERPOLARIZACIJA=INHIBICIJA

Depolarizacija ili hiperpolarizacija neurona će se dogoditi kada se depolarizuje i terminalno zadebljanje aksona (početni deo aksona )

Transmiter oslobodjen u simaptičkoj pukotini mora što pre da se neutrališe da bi se postsinaptička membrana repolarizovana. Uklanjanje transmitera se vrši metabolizacijom transmitera ili “mehanizmima reuptake” 90%

Aktivacija neurona posle vezivanja transmitera za receptor nastaje sa vezivanjem transmitera za jonofore ili receptore koje PROPUŠTAJU Na+ U ĆELIJU (ekscitacija) ILI IZBACIVANJEM K+ IZ ĆELIJE (inhibicija)

Inhibicija i ekscitacija neurona EPSP nastaje vezivanjem ekscitacionog transmitera za jonoforu koja aktiviraproces propuštanja Na u ćeliju u ćeliju. Promenom konformacije jonofore menja s se velina ottbor na membrani tako da se na tak način dozvoljava ulazak samo odredjenjih jona. U ovom slučaju Na

IPSP nastaje vezivanjem transmitera za jonoforu, promenom konformacije i povećanim propuštanjem K iz ćelije. Nastaje hiperpolarizacija membrane Tako da je prenos električnog impulsa je blokiran

Neuroglija

Pored neurona moždano tkivo ima i svoje specifično vezivno tkivo neurogliju

Neuroglija se sastoji iz makroglije koju čine ASTROCITI i OLIGODENDROCITINeki autori ovde svrstavaju i EPENDIMNE I HORIOIDNE ĆELIJE.

Astrociti su zvezdaste ćelije koje svojim produžecima poptpuno prekrivaju spoljašnju površinu kapilara time učestvuju u izgradnji HEMATOENCEFALNE BARIJERE.

Sa druge strane astrociti imaju trofičnu (najveći depo glikogena u mozgu)mehaničku i metaboličku ulogu u CNS

Oligodendrociti su glavni proizvodjači MIJELINA u CNS Kao Schwann-ove ćelije u perifernom nervnom sistemu demijelinizacija.

Sagitalni presek kroz mozdano tkivo

Hemisfere I bazalne ganglije

Horizontalni presek kroz hemisfere

Bazalne ganglije

Bazalne ganglije u odnosu na hemisfere

Capsula interna

Nucl caudatus I putamen

Bazalne ganglije odnos prema hemisferama

Centralni i periferni neuron – fiziologija i patofiziologija

Doc dr sci V. Bojović

Ventrikularni sistem – put likvora

Ventrikularni sistem

Ventrikularni sistem sagitalni aspekt

NMR sag. presek

Sagitalni presek

Hemisfere I corpus callosum

Mozak baza

Mozak bazalne povrsine

Silvijusova fissura

Mozak konveksitet

Omotaci mozga - sinusi

Thalamus

Polozaj thalamusa u hemisferama

Mozdano stablo IV komora

Mozdano stablo dorzalni aspekt

Mozdano stablo ventralni aspekt

Mozdano stablo ventralni aspekt

Kicmena mozdna presek

NMR medula spinalis presek

NMR spinalni kanal sag. presek

Kic. mozdina kauda, ovojnice

Kic. mozdina podela

Centralni i periferni neuron definicije

Centralni neuroni su skupine neurona čija se tela I aksoni u celini nalaze u CNS. Oni za svoje upravljačke funkcije do izvršnog organa koriste vegetativne I periferne neve Grupa neurona koja dovodi informacije do centara u CNS takodjepripada kategoriji centralnih neurona

Periferni neuroni su grupe neurona čija se nervna tela nalaze u m. stablu ili k moždini njihovi aksoni izlaze uz CNS idu do efektornog organa

Primeri Piramidalni put tr corticospinalis ide od motornog korteksa i završava se na prednjim rogovima medule, to je centralni neuron. Periferni neuron počinje u prednjim rogovima gde se nalaze tela, a aksoni izlaze iz CNS i idu do efektornih organa mišića. Ista je situacija sa vegerativnim neuronima Ekstrapiramidni putevi se takođe završavaju na a prednjim rogovima i oni svojm aktivnošću reguliću miđićni tonus i kompleksne automatske pokete Cerebelarni putevi se isto kao dve predhodne grupe puteva završavaju na prednjim rogovima i oni sa svoje strane modufikuju pokret zaduženi su za kontinuirano odvijanje radnje Senzitivni putevi tkođe pripadaju grupi centralnih nervnih puteva oni sa svoje strane obavljaju veoma kompleksno prenošenje različite vrste senzitivnih informacija u CNS

Piramidni -kortrikospinalni put

Piramidni - kortikobulbarni put

RefleksiRefleksi su najjednostavnije nesvesne radnje koje nastaju na stimulaciju iz spoljašnje ili unutrašnje sredine. Po svom odgovoru ovi pokreti mogu biti jednostavni (miotatski ili mišićni refleksi)ili veoma komplikovani (uslovni refleksi).

Po načinu nastajanja mogu biti bezuslovni i uslovniPo vrsti stimulacije mehanički, hemijski, toplptniPo mehanizmu odgovora mogu biti miotatski kožni vegetativni patološki

Glavna osobina je da se odgovor dešava bez kontole svesti

Osobine refleksa

Osobine normalnih refleksa su da su simetrični i da su normalne snage odgovora

Osobine patoloških refleksa da se pojavljuju u patološkim stanjima da su; 1. asimetrični 2. nenormalne snage odgovora ( ugašeni ili živi, polikinetični) 3. da nastaju kao posledica dezinhibicije ili odvajanja nižšh cntara od viših kotrikalnih ili subkortikalnih

Kako nastaju miotatski refleksi

Jednostavnim prebacivanjem senzitivnog signala sa Golgijevog aparata u tetivi senzitivnim gama neuronima na alfa motorni neuron koji izvrši kontrakciju

Put refleksa od resptora do efenktora na naziva se refleksi luk On ima svoj ulazni senzitivni krak od receptora do refleksnog centra, zatim refleksni centar i efektorni ili motroni krak do mišića.

Patološki refleksi nastaju zbog dezinhibicije odnosno odvajanja viših kortikalnih i subkortikalnih centara od nižih automatskih centara u m.stablu i kičmenoj moždiniPatološki refleksi se često kombinuju sa patološkim povišenem mišićnog tonusa Koji može da bude spastično ili plastično povišen

Pojava patoloških refleksa se često kombinuje sa pojavom patološkog položaja ekstremiteta u prostoru i pojavom patološkohih pokreta

Miotatski refleksi ili mišićni refleksi Nastaju kao posledica mehaničke stimulacije pre svega istezanja

Znak Babinskog

Mišićni tonus –osnovni pojmovi

Mišićni tonus je postojanje minimalne kontrakcije mišića pod uticajem istezanja Intrafuzalnih vlakana delovanjem sile zemljine teže na mišić.

Mišićne tonus je spremnost i preduslov za kontrakciju mišića i budući pokretMišićni tonus se reguliše aktivnošću cerebelarnog i ekstrapiramidnog sistema

Poremećaji mišićnog tonusa nastaju kod poremećaja tri sistema piramidog, ekstrapiramidnog i cerebelarnogKod prva dva nastaje hipertonija i nevoljni pokreti kod trećeg hipotonija.

Mišićni tonus započinjanje kontrakcije

Bolesti vezane za poremećaje centralnog neurona

Sve bolesti i poremećaje hemisfera moždanog stabla, malog mozga i kičmene mozdine su bolesti CENTRALNOG NEURONA one mogu biti degenerativne, vaskularne, neoplastčne, metaboličke (DM, hipoksija, uremija itd) toksične (egzotoksini alkohol), traumatske i infektivni

Neke bolesti su vezane samo za posebne grupe neurona kao naprimer ALS ili parkinsonova bolest. A neke nisu vezane za neurone nego su bolesti glije koje svojim rastom ugrožavaju funkcionisanje neurona (glijalni tumori CNS)

Kliničke manifestacije oboljenja centralnog neurona su: -nemogućnost voljnog kretanja ili samo slabost jedne polovine tela ili jednog ekstr. -spastični ili plastični hipertonus -patološki refleksi (dezinhibicija) -pojava nevoljnih pokreta -poremećaji senzibiliteta, poremećaji čulnih percepcija

Bolesti perifernih neuronaPeriferni neuroni zbog svoje dužine, nezaštićenosti (CNS je u koštanom oklopu) i relativno loše vaskularizacije su mnogo više izloženi toksičnim i traumatskim oštećenjima ali je njihova regeneratvna sposobnost zbog toga mnogo veća nego kod neurona u CNS Klinicki znaci oboljenja perifernog motornog neurona 1 paraliza pokreta2 hipotrofije3.ugaseni miotatski refleksiPrema vrsti perifernih nerava na kojima dolazi do promena tzv. NEUROPATHIJE dele na:

- Motorne -Senzitivne -Mesovite - Autonomne

Simptomatologija oboljenja perifernih nerava

Motorne : slabost , mišićna hipotonija, atrofija, fascikulacije, arefleksija

Senzitivne : anestezija, hipestezija, dizestesija, bolovi u odredjenoj regiji, arefleksija

Autonomne: hipotenzija, obstipacija, znojenje, promena srčane radnje, neuropatski bolovi

Neuropathije prema toku bolesti

Akutne ; Guillain Bare ov polyradikuloneuritis Difterijski polineuritis

Subakutne : Diabetesna, sarkoiozna, uremična, trovanja teškim metalima, olovo živa herpes zoster

Hronična: Lupusna, ishemična, paraneoplastična, hipotireozna, dijabetična, leprozna

Neuropathije prema lokalizaciji procesa na neronu

Neuronopathijje : Fabryjeva bolest, Sjogren ov sindrom, Polyomyelitis, Spinalna mišićna atrofija

Myelinopatije: Charcot-Marie-Toothova bolest, Dejerine sota bolest, Hronični poliradikuloneuritis

Aksonopatije: Funikularna myelosa

Degeneracija i regeneracija perifernog nerva posle povrede

Poprečni pesek kroz periferni nerv

Karpalni kanal-sindrom karpalnog tunela

Kičmena moždina u kičmenom kanalu

Uklještenje interbertebralnog diskusa

Lazarevićev znak

Presek kroz kičmeni kanal

Kičmena moždina shematski prikaz

Neuromišićna spojnica sastav

Neuromišićna spojnica se sastoji iz: 1. presinaptičke membrane (završni deo aksona alfa motrornog neurona) 2. sinaptičke pukotine 3. postsinaptričke membrane (deo mišićne membrane)

Transmiter koji se oslobađa u neuromišićnoj spojnici je ACETILHOLIN Receptori (JONOFORE) za koje se vezuje Ach su NIKOTINSKI RECEPTORI

Neuromišićna spojnica

Presinaptički poremećaji neuromišićne transmisije

Lambert-Eatonov misatenični sindrom Patofiziološki poremećaj dovodi do imunološki posredovanog oštećenja presinapričkog prenosa Uzrok mikroceluratni karcinom pluća, karcinom prostate, limfomi Klinička slika , ptoza, diplpije, proksimalna slabost mišića smetnje gutanja smetnje disanja

BotulizamPatofiziološki poremećaj sprečavanje oslobađanja AchUzrok toksin bakterije Clostridijum botulinumKlinička slika slabost kranijalnih nerava disfagija paraliza bulbomotora generalizovana descendentna oduzetost ugašeni refleksi

Postsinaptički poremećaji neuromišićne trnasmisije

Myasthenia gravis Patofiziooški mehanizam je progresivni imunološki posredovan gubitak receptora na postsinaptičkoj membraniUzok stečeni tumor tymusa (Thymoma) urođeni poremećajiKlinička slika: slabost prvo bulbomotora, disphagia brzo zamaranje i paraliza pojedinih mišićnih grupa

Neuromišićna spojnica-EMG zapis

Myasthenia gravis