Elementy drogi pozapiramidowej, funkcja, szlak, choroby

982
Simon Doyle
Elementy drogi pozapiramidowej, funkcja, szlak, choroby

Pojęcie podejście pozapiramidowe lub układ pozapiramidowy (SEP) powstał w wyniku badań anatomicznych i fizjologicznych, zmierzających do zrozumienia, w jaki sposób ośrodkowy układ nerwowy kontroluje aktywność mięśni szkieletowych, tak aby organizm przyjął odpowiednią postawę i wytworzył dobrowolną ruchy.

W tym procesie odkryto, że kontrola aktywności mięśni wymaga kontroli neuronów ruchowych przedniego rogu rdzenia kręgowego, jedynego połączenia między ośrodkowym układem nerwowym a włóknami mięśni szkieletowych, i że kontrolę tę sprawują projekcje nerwowe. z ośrodków mózgowych.

Anatomia zwojów podstawy (Źródło: Beckie Port, na podstawie oryginalnej pracy Jlienarda, poprzednio zaczerpnięta z pracy Andrew Gilliesa, Mikaela Häggströma i Patricka J. Lyncha [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses / by -sa / 3.0)] przez Wikimedia Commons)

Wśród tych projekcji ważną ścieżkę tworzą niektóre aksony, które powstają w obszarach motorycznych kory mózgowej i schodzą bezpośrednio, to znaczy bez łusek, do rdzenia kręgowego, łącząc się, przechodząc przez rdzeń przedłużony, w niektórych wypukłościach które ze względu na swój kształt nazwano „piramidami”.

Ten przewód nazywano „piramidalnym” lub „korowo-rdzeniowym” i był zaangażowany w kontrolę drobnych i zręcznych ruchów wykonywanych przez dystalne części kończyn, podczas gdy istnienie struktur z funkcją motoryczną było rozpoznawane, ale nie uwzględnione. w ten sposób (extra).

Termin „pozapiramidowy układ ruchowy”, już przestarzały z fizjologicznego punktu widzenia, jest nadal używany w żargonie klinicznym w odniesieniu do tych struktur mózgu i pnia mózgu, które współpracują w zakresie kontroli motorycznej, ale nie są częścią układu piramidowego ani bezpośredniego połączenia korowo-rdzeniowego.

Indeks artykułów

  • 1 Anatomiczne komponenty i funkcja ścieżki piramidalnej
    • 1.1 - Jądra pnia mózgu
    • 1.2 - Zwoje podstawy
    • 1.3 - Łączność, szlak i neurochemia w zwojach podstawy mózgu
  • 2 Choroby zwojów podstawy
    • 2.1 Choroba Huntingtona
    • 2.2 Hemibalizm
    • 2.3 Choroba Parkinsona
  • 3 Odnośniki

Anatomiczne komponenty i funkcja ścieżki piramidalnej

Szlak pozapiramidowy można opisać jako zorganizowany w dwie grupy komponentów: jedna składałaby się z zestawu jąder pnia mózgu i jego projekcji w kierunku rdzenia kręgowego, a druga składałaby się z jąder podkorowych znanych jako jądra lub zwoje podstawy..

- Jądra pnia mózgu

W pniu mózgu znajdują się grupy neuronów, których aksony wystają w kierunku istoty szarej rdzenia kręgowego i które zostały opisane jako zorganizowane w dwa układy: jeden przyśrodkowy i drugi boczny..

System medialny

Układ przyśrodkowy tworzą drogi przedsionkowo-rdzeniowe, siateczkowo-rdzeniowe i tektospinalowe, które schodzą przez brzuszne sznury rdzenia i wywierają kontrolę nad mięśniami osiowymi lub tułowia, oprócz mięśni proksymalnych kończyn zaangażowanych w postawę ciała..

System boczny

Najważniejszym elementem układu bocznego jest przewód rubrospinalowy, którego aksony wystają z czerwonego jądra śródmózgowia, schodzą przez boczny sznurek i wpływają na neurony ruchowe, które kontrolują dystalne mięśnie kończyn..

Z powyższego można wywnioskować, że układ przyśrodkowy współpracuje przy podstawowych korektach postawy, niezbędnych do dobrowolnej aktywności ruchowej, podczas gdy układ boczny zajmuje się, wraz z bezpośrednią drogą korowo-rdzeniową, ruchami kończyn, których celem jest np. sięganie i manipulowanie przedmiotami.

- Zwoje podstawy

Zwoje podstawy to podkorowe struktury neuronalne, które biorą udział w przetwarzaniu informacji motorycznych, takich jak planowanie i programowanie złożonych, zręcznych ruchów, i których zmiany dają objawy kliniczne, które są pogrupowane w zespoły zwane „pozapiramidowymi”.

Ganglia obejmują prążkowie, które składa się ze skorupy i jądra ogoniastego; blada kula ziemska, która ma część zewnętrzną (GPe) i część wewnętrzną (GPi); istota czarna, zorganizowana w część zwartą (SNc) i część siatkową (SNr) oraz jądro podwzgórza lub Lewisa.

Struktury te działają poprzez otrzymywanie informacji głównie z różnych regionów kory mózgowej; informacja, która aktywuje obwody wewnętrzne, które wpływają na wyjściową aktywność neuronalną, która powraca, poprzez część motoryczną wzgórza, do kory mózgowej.

- Łączność, szlak i neurochemia w zwojach podstawy mózgu

Informacje o zwojach przedostają się przez prążkowie (ogoniaste i skorupa). Stamtąd rozpoczynają się ścieżki, które łączą się z jądrami wyjściowymi, którymi są GPi i SNr, których aksony przechodzą do jąder przednio-wentylacyjnych i brzuszno-bocznych wzgórza, które z kolei wystają do kory.

Poszczególne etapy obwodu pokrywają neurony należące do określonego układu neurochemicznego, które mogą mieć działanie hamujące lub pobudzające. Połączenia korowo-prążkowane, włókna wzgórzowo-korowe i podwzgórze uwalniają glutaminian i działają pobudzająco.

Neurony, których aksony wychodzą z prążkowia, wykorzystują kwas gamma-aminomasłowy (GABA) jako główny neuroprzekaźnik i działają hamująco. Istnieją dwie subpopulacje: jedna syntetyzuje substancję P jako kotransmiter [GABA (+ Subst. P)], a druga enkefalina [GABA (+ Encef.)].

Neurony GABA (+ Subst. P)

Neurony GABA (+ Sust. P) mają receptory dopaminy D1 i są pobudzane przez dopaminę (DA); ustanawiają również bezpośrednie połączenie hamujące z ujściami zwojów podstawy (GPi i SNr), które są również GABAergiczne, ale „+ dynorfinowe” i hamują glutaminergiczne komórki projekcji wzgórzowo-korowej.

Neurony GABA (+ Encepha.)

GABA (+ Encef.) Neurony mają receptory dopaminy D2 i są hamowane przez dopaminę. Ustanawiają pośrednie połączenie pobudzające z wyjściami (GPi i SNr), ponieważ projektują do GPe hamując jego neurony GABAergiczne, które hamują neurony glutaminergiczne jądra podwzgórza, których funkcją jest aktywacja wyjść (GPi i SNr).

Zwarta część istoty czarnej (SNc) ma neurony dopaminergiczne (DA), które łączą się z prążkowiem tworząc połączenia, jak już wspomniano, pobudzające D1 na komórkach GABA (+ Sub. P) i hamujące D2 na komórkach GABA (+ Encef.).

Następnie, zgodnie z powyższym, aktywacja ścieżki bezpośredniej kończy się zahamowaniem wyjść zwojów podstawnych i uwolnieniem aktywności w połączeniach wzgórzowo-korowych, podczas gdy aktywacja ścieżki pośredniej aktywuje wyjścia i zmniejsza aktywność wzgórzową. -korowy.

Chociaż interakcje i dokładne wspólne funkcjonowanie właśnie rozważanych ścieżek bezpośrednich i pośrednich nie zostały wyjaśnione, opisana anatomiczna i neurochemiczna organizacja pomaga nam zrozumieć, przynajmniej częściowo, niektóre stany patologiczne wynikające z dysfunkcji zwojów podstawy..

Choroby zwojów podstawy

Chociaż procesy patologiczne, które osiedlają się w zwojach podstawy mózgu, mają zróżnicowany charakter i wpływają nie tylko na określone funkcje motoryczne, ale także funkcje poznawcze, asocjacyjne i emocjonalne, na obrazach klinicznych zmiany motoryczne zajmują czołowe miejsce i większość badań skupiała się na nich..

Zaburzenia ruchowe typowe dla dysfunkcji zwojów podstawy można podzielić na jedną z trzech grup, a mianowicie:

- Hiperkinezje, takie jak choroba Huntingtona lub pląsawica i hemibalizm.

- Hipokinezie, takie jak choroba Parkinsona.

- Dystonie, takie jak atetoza.

Ogólnie można powiedzieć, że zaburzenia hiperkinetyczne, charakteryzujące się nadmierną aktywnością ruchową, przejawiają się zmniejszeniem hamowania, jakie produkty wyjściowe (GPi i SNr) wywierają na wypustki wzgórzowo-korowe, które stają się bardziej aktywne..

Z drugiej strony zaburzeniom hipokinetycznym towarzyszy wzrost tego hamowania, ze zmniejszeniem aktywności wzgórzowo-korowej.

choroba Huntingtona

Jest to zaburzenie hiperkinetyczne charakteryzujące się mimowolnymi i spazmatycznymi przypadkowymi drżeniami kończyn i okolicy ustno-twarzowej, ruchami pląsawiczymi lub „tańczącymi”, które stopniowo narastają i unieruchamiają pacjenta, zaburzeniami mowy i postępującym rozwojem demencji.

Chorobie wcześnie towarzyszy zwyrodnienie neuronów prążkowia GABA (+ Encef.) Szlaku pośredniego.

Ponieważ te neurony nie hamują już neuronów GPe GABAergicznych, nadmiernie hamują jądro podwzgórza, które przestaje wzbudzać hamujące wyjścia (GPi i SNr), a projekcje wzgórzowo-korowe są odhamowane..

Hemibalizm

Polega na gwałtownych skurczach proksymalnych mięśni kończyn, które są wyrzucane z siłą w ruchach o dużej amplitudzie. Uszkodzenie w tym przypadku to degeneracja jądra podwzgórza, co skutkuje czymś podobnym do opisanego dla pląsawicy, chociaż nie przez hiperhamowanie, ale przez zniszczenie jądra podwzgórza.

Choroba Parkinsona

Charakteryzuje się trudnością i opóźnieniem w inicjowaniu ruchów (akinezja), spowolnieniem ruchów (hipokinezą), twarzą bez wyrazu lub mimiką w masce, zmianą chodu ze zmniejszeniem towarzyszących ruchów kończyn podczas ruchu i drżeniem mimowolnym kończyny w spoczynku.

Uszkodzenie w tym przypadku polega na degeneracji układu nigrostriatalnego, które są dopaminergicznymi wypustkami, które rozpoczynają się od zwartego obszaru istoty czarnej (SNc) i łączą się z neuronami prążkowia, które dają początek ścieżkom pośrednim i bezpośrednim..

Tłumienie wzbudzenia, które włókna dopaminergiczne wywierają na komórki GABA (+ Sust. P) szlaku bezpośredniego, usuwa hamowanie, które wywierają one na wyloty GABAergiczne (GPi i SNr) w kierunku wzgórza, które jest teraz bardziej hamowane. intensywność. Jest to wtedy odhamowanie wyjść.

Z drugiej strony, tłumienie aktywności hamującej, którą dopamina wywiera na komórki GABA (+ Encef.) Szlaku pośredniego, uwalnia je i zwiększa hamowanie, które wywierają na komórki GABA GPe, co odhamowuje neurony komórki jądro podwzgórza, które następnie hiperaktywuje wyjścia.

Jak widać, końcowy rezultat wpływu degeneracji dopaminergicznej na dwa wewnętrzne szlaki, bezpośrednią i pośrednią, jest taki sam, niezależnie od tego, czy jest to odhamowanie, czy stymulacja wyjść GABA-ergicznych (GPi i SNr), które hamują jądra wzgórzowe i zmniejszają ich wyjście do kory, co wyjaśnia hipokinezę

Bibliografia

  1. Ganong WF: Odruch i dobrowolna kontrola postawy i ruchu, w: Przegląd fizjologii medycznej, 25th ed. Nowy Jork, McGraw-Hill Education, 2016.
  2. Guyton AC, Hall JE: Contributions of the Cerebellum and Basal Ganglia to Ogólna kontrola motoryczna, w: Podręcznik fizjologii medycznej, 13 edycja, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfia, Elsevier Inc., 2016.
  3. Illert M: Motorisches System: Basalganglien, In: Physiologie, 4th ed; P Deetjen i in. (Red.). Monachium, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005.
  4. Luhmann HJ: Sensomotorische systeme: Kórperhaltung und Bewegung, w: Fizjologia, 6th ed; R Klinke i in. (Red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
  5. Oertel WH: Basalganglienerkrankungen, w: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31th ed, RF Schmidt i in. (Red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
  6. Wichmann T i DeLong MR: The Basal Ganglia, In: Principles of Neural Science, wyd. E Kandel i in. (Red.). Nowy Jork, McGraw-Hill, 2013.

Jeszcze bez komentarzy