4. 8. 2. Az idegrendszer működése, felosztása, a gerincvelő

Az idegrendszer

Az idegrendszer felépítése

• Anatómiailag felosztható:
  • Központi idegrendszerre (agy és gerincvelő)
    • Szürkeállomány (sejttestek)
    • Fehérállomány (pályák, idegrostok gliasejtjeinek myelin borítása adja a világos színt)
  • Környéki idegrendszer
    • Agy- és gerincvelői idegek (idegrostok tömegei, kötőszövetes pólyával borítva)
    • Dúcok: idegsejtcsoportosulások a központi idegrendszeren kívül

Központi idegrendszer

• Védettség
  • Csontos tok
    • A központi idegrendszer üregrendszere:
      • Gerincvelői csatorna
      • IV. agykamra (a nyúltvelő-híd-kisagy szögletében, felfelé az agykamra-csatornában folytatódik)
      • III. agykamra (köztiagy ürege)
      • Oldalkamrák, I. és II. agykamra (féltekék
    • az üregrendszert agy-gerincvelői folyadék tölti ki
  • Agy-gerincvelői folyadék: a pókhálóhártya és a lágyagyhártya lemeze közötti teret tölti ki
    • itt futnak a központi idegrendszert tápláló erek
    • Összetétele: vérplazma szűrlet és gliasejtek váladékának keverése
      • Víz
      • Szőlőcukor
      • Ásványi sók
      • Fehérje
      • Kevés limfocita
    • Termelődése és áramlása:
      • Speciális érfonatok termelik
      • A kp-i idegrendszer minden részébe eljut, állandó lassú mozgás
      • Vénás rendszerbe szívódik fel
      • Felszívódási zavar: vízfejűség
    • A liquor jelentősége:
      • Különféle kórképekben összetétele megváltozik / kóros tartalom jelenik meg
        • Fontos diagnosztikai módszer (pl. agyhártyagyulladás)
      • Benne az agy úszó testként viselkedik: a 1350g tömegű agy csak 50g súllyal nehezedik a koponyaalapra
      • Mechanikusan védi az agyszövetet
      • Anyagcsere-transzport folyamatokban részt vesz
    • Az agyi szövetközti folyadék összetétele azonos az agy-gerincvelői folyadék összetételével
  • Agyhártya
    • Kemény agyhártya (dura mater): a csonthártyával határos
    • Pókhálóhártya (arachnoidea)
    • Lágyagyhártya (pia mater): közvetlenül az agy, ill. a gerincvelő felszíne
• Mag: idegsejtcsoportok az agyban és a gerincvelőben
• Kéreg: külső réteg, szürke állomány, felülete tekervényes
• Fehérállomány: főleg pályák alkotják
  • Világosabb színe a mielinborítás miatt
• Szürkeállomány: főleg sejttestek

Környéki idegrendszer

• Részei:
  • 12 pár agyideg
  • 31 pár gerincvelőideg
  • Érző és vegetatív mozgató idegdúcok
• Ideg: idegrostok tömegei kötőszövetes pólyával borítva, a környéki idegrendszerben
  • A nagyobb idegekben akár több, külön elhatárolt kisebb idegrostköteg, melyek között vérerek futnak
  • Agyidegek (12 pár), az agytörzs területéről ered
    • Szaglóideg
    • Látóideg
    • Szemmozgató ideg
    • Sodorideg
    • Háromosztatúideg: arc, orr, száj, fogak érzőidege, rágóizom mozgatása
    • Távolító ideg
    • Arcideg: arc izmainak mozgatása, nyelv mozgató és érző idege
    • Halló-egyensúlyozó ideg
    • Nyelv-garat ideg
    • Bolygóideg: a legnagyobb paraszimpatikus kevert agyideg
      • A mellüreg és hasüreg zsigereit idegzi be
    • Járulékos ideg: váll és nyakizmok mozgató idege
    • Nyelvalatti ideg: nyelv izmainak mozgató idege
    • Tisztán érző idegek: I. II. VIII.
    • Tisztán mozgató idegek: III. IV. VI. XI. XII.
    • Többi kevert ideg (érző és mozgató rostokat egyaránt tartalmaznak
  • Gerincvelői idegek (31 pár)
    • Tartalmazzák:
      • Az érző idegsejtek bevezető rostjait
      • A gerincvelői szomatikus mozgató ill. központi vegetatív sejtek kivezető rostjait
      • A két gyökér egyesülésével jön létre a gerincvelői ideg (kevert ideg)
    • A gerincvelő szelvényezettsége: a belőle kilépő 31 pár gerincvelői ideg
      • 8 nyaki szelvény: 7 nyakcsigolya + a koponya nyakszirtcsontja és 1. nyakcsigolya között
      • 12 mellkasi szelvény
      • 5 ágyéki szelvény
      • 5 keresztcsonti szelvény
      • 1 farkcsigolyai idegpár ( a keresztcsont alján található nyíláson át hagyja el a gerinccsatornát)
    • -> a testünk szelvényezetten idegződik be

Idegdúc

• Dúc: idegsejtcsoportosulások a központi idegrendszeren kívül
  • Érződúcok: csigolyaközti dúcok, bennük pszeudounipoláris érző neuronokkal
  • Vegetatív mozgató dúcok: vegetatív mozgató neuronok
    • Szimpatikus idegrendszerhez tartozó dúcok
      • A gerincvelő két oldalán
      • A szervek közelében
    • Paraszimpatikus idegrendszerhez tartozó dúcok
      • A beidegzett szerv falában
• Pálya: Idegrostok a központi idegrendszerben
  • Érzőpálya: a periféria felől a központ felé felszálló (afferens pálya)
    • Működése érző, szenzoros
  • Mozgató pálya: a központból a periféria felé leszálló (efferens pálya)
    • Működése mozgató, motoros
• Funkcionális felosztás:
  • Testi (szomatikus) idegrendszer: akaratlagos, vázizmokkal kapcsolatos idegek
  • Vegetatív idegrendszer: (autonóm), akarattól független, simaizmokkal, mirigyekkel kapcsolatos
    • Zsigeri idegrendszer
  • Szimpatikus
  • Paraszimpatikus
  • Enterális
• Idegsejt-hálózatok spontán aktivitásának funkciója (biológiai ritmusok)

Az idegrendszer működése

Az idegrendszer működése

• Idegrendszer működésének fő folyamatai és az ezt megvalósító sejttípusok

Az idegrendszer működése

• idegrendszer sejtjei:
  • az ektodermális velőcsőből differenciálódtak
  • tartalmaz:
    • Nyúlványos idegsejteket (neuronok)
    • Gliasejteket
  • Neuronok: ingerlékeny sejtek, amelyek ingerfelvételre és idegi ingerületek vezetésére specializálódtak
    • Egymagvú, nyúlványos sejtek
    • Emberben 100 milliárd
    • Részei:
      • Sejttest (sejtmag, sejtszervecskék zöme)
        • Sejtmag: nagy, kromatinszegény, intenzív RNS-szintézis
        • Mitokondriumok: neuronok nagy energiaigénye
        • DER
        • Golgi-készülék
        • Neurofibrillumok: sejten belüli anyagtranszport
        • -> intenzív fehérjeképzés folyik az idegsejtekben
        • Nincs sejtközpont, nem képesek osztódni
        • Az idegsejtek végleges száma a születés környékén kialakul
      • Dendritek (rövidebb elágazó nyúlványok, nagy sázmban)
        • Felépítés ~ sejttest
        • Plazmanyúlványok
        • Elágazók, felületükön tövisek lehetnek
        • Feladat: a sejt felszínének növelése
          • Idegsejtek közötti kapcsolódásokban játszanak szerepet
      • Axon (tengelyfonal, hosszú, ingerületvezetésre specializálódott főnyúlvány, gyakran elágazik)
        • Sejtenként max egy
        • Hossza elérheti az 1m-t (piramis sejtek)
        • Axondomb: az axon eredése a sejttesten
        • Végfácska: végelágazódás
          • Akár több száz végződésből is állhat
          • A szinapszisokban játszik szerepet
        • Kaxonkollaterális: ha az axonok elágazódnak
        • Neurofibrillumok (mikrotubulusok) segítségével, hólyagocskákba csomagolva zajlik az ingerületátvivő anyagok továbbítása a végfácska felé (2m/nap)

• Neuroglia: az idegrendszer kötő- és támasztószövete
  • • Biztosítják a neuronok működéséhez a szükséges feltételeket
    • Számuk kb 10×-es mennyiségben haladja meg az idegsejtekét
    • Életük végéig osztódóképesek
    • Biztosítják az idegszövet kémiai védelmét (agy-vér gát létrehozása)
    • Tápanyagok közvetítése a vér és a neuronok között
    • Biztosítják az idegszövet homeosztázisát, táplálják a neuronokat
    • Szilárdít, támaszt, tereket tölt ki
    • Elektromos szigetelés, gyorsítja az ingerületvezetés
    • Degenerált neuronokat és kórokozókat eltávolítja
    • Velőshüvely keletkezése
      • Egyes gliasejtek az axonok körül feltekeredve (akár 40 rétegű) szigetelést hoznak létre
      • Idegrost: az így létrejövő velőshüvely axon
      • A gliasejtek nem képeznek folytonosságok, köztük Ranvier-féle befűződések
      • Myelin: az idegrostok elektromos szigetelését biztosító, lemezes szerkezetű velőshüvely anyaga
        • Komplex lipoproteid
        • Az idegrostok vezetési sebessége 100m/s
        • Csupasz axonok vezetési sebessége 1m/s

• Idegsejt-típusok
  • • Nyúlványok alapján
      • Egynyúlványú: egyetlen axon (retina, gerinctelenek)
      • Pszeudounipoláris: a gerincvelő csigolyaközti dúcaiban
      • Kétnyúlványú: bipoláris sejtek egy axonnal és egy dendrittel (retina, csiga)
      • Soknyulványú: egy axon és több dendrit
  • Feladat alapján:
    • Érző (szenzoros) bipoláris idegsejtek:
      • A receptoroktól a központ felé továbbítják az ingerületeket
      • A környéki idegrendszerhez tartoznak
      • Retina, csiga, csigolyaközti dúcok
    • Mozgató (motoros) multipoláris idegsejtek:
      • A végrehajtó szerve felé közvetítik a központok utasítását
      • Izmok, mirigyek
    • Köztes (asszociációs) idegsejtek:
      • Összekapcsolják az érző és a mozgató idegsejteket
      • Interneuronok
      • A legtöbb idegsejt

• SM vs. Ingerület vezetési sebessége
  • Az idegsejtek velőshüvelyének kóros lebomlása miatt
  • Autoimmun betegség
    • A központi idegrendszer fehérállományának gyulladásos jellegű demyelinizációs betegsége
  • Elsősorban központi idegrendszeri idegrostokat szigetelő sejteket pusztít
  • Kiváltó: közönséges vírusfertőzés, amely kóros, folyamatos immunválaszt vált ki
  • Gyógyíthatatlan
  • Tünetek
    • Látászavar, kettőslátás
    • Egyensúlyvesztés, bizonytalan járás, szédülés, ügyetlenség, lábak gyengesége
    • Beszéd lassul
    • Zsibbadás
    • Vizeletindítási vagy -tartási zavarok

A gerincvelő

Gerincvelő metszete és a gerincvelői idegek eredése

• Gerincvelő: az idegrendszer ősi része, a csigolyaívek alkotta gerinccsatornában
  • Kisujjnyi vastagságú, fehér, hengeres szerv, agyhártyák borítják
  • Felosztása
    • Nyaki
    • Háti
    • Ágyéki
    • Keresztcsonti tájék
  • Kb 0,5 m hosszú
    • Öreglyuktól az első ágyékcsigolya magasságáik
    • Ettől lefelé a gerinccsatornát a gerincvelőből kilépő idegrostok kötege tölti ki
    • Karfonat, lábfonat: a felső és alsó végtagot ellátó idegek kilépési helyei
• Keresztmetszete:
  • Kívül fehérállomány
    • Pályák alkotják
    • Részei
      • Elülső köteg: leszálló (mozgató) pályák
      • Hátulsó köteg: felszálló (érző) pályák
      • Oldalsó köteg: vegyesen
  • Belül szürkeállomány
    • Pillangóalakú
    • Neuronok sejttestjei
    • Közepén központi csatorna
    • Részei:
      • Hátsószarv: asszociációs neuronok
      • Oldalsószarv: vegetatív neuronok
      • Mellső szarv: motoros neuronok
  • Szelvényezettség: a belőle kilépő / belépő idegrostok (gerincvelői gyökerek) okozzák
    • Mellső gyökér: a mellsőszarvi mozgató neuronok
      • Oldalsószarvi központi vegetatív neuronok
      • Kizárólag mozgató rostok
    • Hátsó gyökér
      • külső részén csigolyaközti dúc (duzzanat)
        • Érző idegsejtek
        • Centrális nyúlványai hozzák létre a hátsó gyökeret
      • Kizárólag érző rostok
    • A két gyökér a gerinccsatonából való kilépés előtt gerincvelői ideggé egyesül -> kevert ideg (31 pár érző és mozgató rost)

• Reflexív
  • Reflex: a környezet (külső, belső) ingerire szervezett válaszreakció
  • Reflexív: szomatikus
    • Receptor a periférián felfogja az ingereket
    • Bevezetőszár: az érző idegsejt a csigolyaközti dúcokban továbbítja a központ felé az ingerületet
    • Asszociációs neuron: a hátsó szarvban, összekapcsolja az érző- és mozgatósejteket
    • Motoros neuron: a mellső szarvban, axonja a végrehajtó szervben végződik

• Reflexkör: ha a receptor-központ, ill. a végrehajtószerv-központ közti kapcsolat kétirányú
  • Ilyenkor a központ szabályozza a receptor ingerküszöbét
  • A végrehajtószerv állapotról visszajelzést küld a központba
• A gerincvelői reflexek típusai
  • Szomatikus: a végrehajtó szerv vmilyen vázizom, nem akaratlagos
    • Izomeredetű
    • Bőreredetű
  • Vegetatív: a végrehajtó egység a zsigerekben található simaizom, mirigyszövet
    • Szimpatikus
    • Paraszimpatikus

• Bőr- és izomeredetű gerincvelői reflexek reflexíve, funkciója
  • Izomeredetű szomatikus reflex: feszítő vagy nyújtási reflex
    • Pl. térd- / könyökreflex
    • Receptor: izomorsó, amely a combfeszítő izomban található
      • Mechanoreceptor
    • Inger: izom megnyúlása (inakban ínorsó)
    • Bevezetőszár: az érző idegsejt centrális nyúlványa, a gerincvelőben 3 felé ágazik
      • Felszállópálya: agyvelőbe
      • Hátsószarvi asszociációs gátló neuronokkal képez szinapszis
        • -> a hajlítóizom beidegzését végéző mozgatóneuront gátolva, az izom elernyedését váltja ki
      • Mellsőszarvi mozgató neuron: kapcsolatba lép
        • Rostjai az elülső gyökéren keresztül elérik ugyanazt az izmot
        • -> izom összehúzódása
    • Nyújtási reflex feladata
      • Védi az izmot a túlzott passzív megnyúlástól (izomszakadástól)
      • Testtartási reflexek alapja
  • Bőreredetű reflexek: a végtagok elhajlítása a fájdalmas ingerektől, veszélyforrásoktól
    • Fájdalomérző receptorok a bőrben
    • Hátsó gyökér: csigolyaközti dúcban az érzőideg sejttestje
    • Hátsó szarv: asszociációs neuronok kapcsolják össze az érző és mozgató idegsejteket
    • Mellsőszarvi, azonos oldali mozgató neuronok: à hajlító izmok összehúzódását, az érintett végtag elhajlítása
      • Gátló neuronok à ugyanezen a végtagon a feszítő izmok elernyednek
    • Átkereszteződve az ellenkező oldali végtagon a feszítő izmok összehúzódása (egyensúlyi helyzet megtartása)
    • Érző idegsejt egyik elágazása az agyba küldi az érzőinformációt
• Idegrendszer hierarchikus felépítése (mozgatóműködések)

• Szarv: a gerincvelő szürkeállományának területe (hátsó, oldalsó, elülső, középső rész)
• Köteg: a gerincvelő fehérállományának területe (hátsó, oldalsó, elülső)
• Gyökér: a gerincvelői idegeknek közvetlenül a gerincvelő melletti rostjai (hátsó, elülső

Funkciók

• Izomtónus: nyújtási reflex (nyújtásra összehúzódással reagál)
  • Akaratlan, állandó, kismértékű izomfeszülés
  • Testtartási izmok működése, testtartási reflexek alapja
  • A mozgások alapja: az izomtónus megváltoztatása, a testtartásban alapvető jelentőségű
    • Antigravitációs izmok:
      • Törzsizmok
      • Felső végtag hajlító izmai
      • Alsó végtag nyújtó izmai
  • Szabályozó receptorok
    • Egyensúlyérző (vestibuláris) rendszer receptorai
      • Belső fülben -> a fej térbeli helyzete, fej elfordulása
    • Izmok, inak, ízületek receptorai
    • Bőr nyomás receptorai
    • Látás receptorai
  • Szabályozó neuronok: mozgatóneuronok (agytörzs területén, hálózatos állományban)
  • Agytörzsi testtartási reflexek:
    • Járási reflex
    • Pozitív támasztási reflex (mindkét talp a test súlyával a talajra nehezedik)
    • Tónusos nyaki reflex
    • Labirintus tónusos reflex
    • Gyorsulás által kiváltott testtartási reflex
• Védekező mechanizmusok: elsősorban bőr eredetű reflexek
• Bőr ereinek reflexes szabályozása
  • Az érfal simaizom sejtjei szimpatikus beidegzést kapnak
  • Szimpatikus aktivitás -> nyugalmi vazokonstriktor tónus, a keringést szabályozó reflexek aktiválódása során fokozódhat vagy csökkenhet
  • Vegetatív reflex: a mozgató neuron nem a gerincvelőben található, hanem a testben elhelyezkedő perifériális vegetatív dúcokban
    • A simaizmokra, mirigyekre hat
  • Reflexív:
    • Receptorok a zsigerekben
    • Hátsó gyökér: érzőneuron
    • Hátsó szarv: asszociációs neuron
    • Oldalsó szarv: központi vegetatív neuron
      • Elülső gyökéren keresztül lép ki
    • Perifériális vegetatív dúc: mozgató neuron, nyúlványa a végrehajtó zsigeri szervre hat
    • A reflex nem jut el az agykéregig, nem tudatosul
• Nemi szervek vérbősége
  • Taktilis ingerlés hatására: keresztcsonti gerincvelői reflex aktiválódása -> vérbőség
  • Gerincvelői szimpatikus reflex, a pénisz receptorainak ritmikus ingerlése -> ejakuláció

Térdreflex

• Ha reflexkalapáccsal a combfeszítő izom térdkalács alatti ínára ütést mérünk, a lábszár kilendül
• -> ütés
• -> a combfeszítő izom megnyúlik
• -> reflexkör
• -> az izom aktív összehúzással válaszol
• Vizsgálata tájékoztatást ad a gerincvelő állapotáról