ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Κατώτερο κινητικό σύστημα Τραυματισμός του νωτιαίου μυελού

Transcript

1 ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Κατώτερο κινητικό σύστημα Τραυματισμός του νωτιαίου μυελού

2 Περιγραφή της περίπτωσης Άνδρας 18 ετών διακομίσθηκε στο τμήμα επειγόντων περιστατικών μέσω ΕΚΑΒ λόγω εμπλοκής του σε σοβαρό αυτοκινητιστικό δυστύχημα. Κατά την κλινική εξέταση, ο ασθενής έχει φυσιολογικά ζωτικά σημεία αλλά παρουσιάζει απώλεια αισθητικότητας και κινητικότητας στα κάτω άκρα με επιπλέον αδυναμία και απώλεια αντανακλαστικών. Η μαγνητική τομογραφία αποκαλύπτει κάταγμα στο κατώτερο τμήμα της σπονδυλικής στήλης με σημαντικού βαθμού οίδημα και κάκωση στο σώμα του σπονδύλου.

3 ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Ποιοι οδοί είναι υπεύθυνοι για τον άμεσο έλεγχο του εγκεφαλικού φλοιού στα νωτιαία κινητικά συστήματα; Ποια είναι η μυϊκή απάντηση κατά τη διάρκεια του αντίστροφου μυοτατικού αντανακλαστικού; Τι ανιχνεύουν οι προσαγωγές ίνες Ια;

4 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Έλεγχος του φλοιού στον κινητικό νευρώνα: Από την πλάγια και πρόσθια φλοιονωτιαία οδό. Απάντηση κατά τη διάρκεια του αντίστροφου μυοτατικού αντανακλαστικού: Χάλαση των μυών. Οι προσαγωγές ίνες Ια ανιχνεύουν: Μυϊκή διάταση.

5 ΚΛΙΝΙΚΗ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ (1) Η διατομή (εγκάρσια τομή) του ΚΝΣ στον νωτιαίο μυελό και πάνω από αυτόν έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στα κινητικά αντανακλαστικά. Όταν η διατομή λαμβάνει χώρα κατά μήκος του νωτιαίου μυελού, υπάρχει απώλεια των εκουσίων κινήσεων και της συνειδητής ιδιοδεκτικής αισθητικότητας κάτω από το επίπεδο της εκτομής. Οι μύες οι οποίοι νευρώνονται κάτω από τη βλάβη αρχικά υφίστανται χάλαση και απώλεια αντανακλαστικών κατά τη διάρκεια του νωτιαίου shock.

6 ΚΛΙΝΙΚΗ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ (2) Ανάλογα με τη θέση της βλάβης, διάφορα άλλα συμπτώματα μπορεί να παρουσιαστούν, περιλαμβάνοντας ακράτεια ούρων ή/και κοπράνων μειωμένη καρδιακή συχνότητα και πίεση και αναπνευστική ανεπάρκεια. Σπαστικότητα και αύξηση των αντανακλαστικών αναπτύσσονται αργότερα. Βλάβες των κινητικών οδών άνωθεν του νωτιαίου μυελού προκαλούν σπαστικότητα των μυών και αύξηση των αντανακλαστικών χωρίς περίοδο χαλαρής παράλυσης. Απεγκεφαλισμός και μη μεταβίβαση στον φλοιό της αίσθησης θέσης μπορεί να αναπτυχθεί σε διατομή πάνω από τον νωτιαίο μυελό.

7 ΣΚΟΠΟΣ Η κατανόηση του ρόλου των κινητικών νευρώνων και των κινητικών μονάδων. Η μάθηση των νωτιαίων αντανακλαστικών. Η περιγραφή του καθοδικού ελέγχου του νωτιαίου κινητικού συστήματος.

8

9 Organization of the muscle spindle and Golgi tendon organ. Muscle spindles are small, fusiform structures embedded in skeletal muscles (extrafusal muscle fibers) that monitor the length of the muscle. Spindles contain small intrafusal muscles, each with their centrally located nuclei arranged either in a cluster called a nuclear bag or in a nuclear chain.a spindle contains about four nuclear bags and two nuclear chain fibers enclosed in a capsule. (A) Two types of sensory neurons (shown in blue) innervate the spindle: (1) the annulospiral ring, or Ia afferents, sensitive to both the absolute muscle length and rate of change in length during contractions; and (2) the flower spray, or II afferents, which monitor static length of the muscle. Muscle spindles are also innervated by small myelinated neurons called gamma afferents that directly stimulate intrafusal fibers (but not extrafusal muscles) to contract and thereby regulate the tension on the annulospiral ring and flower spray afferents. (B) A second type of sensory structure, the Golgi tendon, is inserted between the ends of extrafusal muscle fibers and their attachments to bone. The connective tissue of the Golgi tendon organ is innervated by Ib afferents that monitor the force developed by the muscle during both contraction and passive stretch.

10 Effect of various conditions on muscle spindle discharge. Response of spindle afferents to muscle stretch. The bottom two lines represent the number of discharges in afferent nerves from the primary endings on nuclear bag and nuclear chain fibers as the muscle is stretched and then permitted to return to its original length.

11 Golgi tendon organ. (Reproduced, with permission, from Goss CM [editor]: Gray's Anatomy of the Human Body, 29th ed. Lea & Febiger, 1973.)

12 Innervation of the muscle spindle by gamma motor neurons. As gamma motor neurons become active, they cause greater contraction of intrafusal fibers and greater stretching of the annulospiral ring. This increased tension on the ring makes it more sensitive to any further change in length caused by contraction or stretching of the extrafusal muscle fibers. Less activity in the gamma motor neurons decreases the sensitivity of the annulospiral ring. Upper motor neurons, most of which have fibers in the corticospinal tract, can control activity in both alpha and gamma motor neurons.

13 Organization and innervation of the Golgi tendon organ. Neurons involved in the Golgi tendon (Ib) reflex measure the force between the muscle and its insertion. When the receptor of the Golgi tendon organ is stretched, either by passive stretching or muscle contraction, it activates an interneuron that inhibits the motor neurons going to the same muscle. Shown in blue are neurons that are excited when the Golgi tendon organ is stretched.

14 Circuitry of the polysynaptic flexor (withdrawal) and crossed extensor reflexes. Neurons that are excited by nociceptive input are shown in blue. (A) Pain withdrawal reflex; stimulated nociceptive fibers send excitatory information to activate interneurons (e) in the spinal cord. Interneurons then stimulate alpha motor neurons that activate flexors, and they inhibit alpha motor neurons that drive extensors.

15 Circuitry of the polysynaptic flexor (withdrawal) and crossed extensor reflexes. Neurons that are excited by nociceptive input are shown in blue. (B) A strong nociceptive stimulus can elicit a crossed extensor response through fibers that cross to the contralateral side to stimulate and inhibit appropriate alpha motor neuron groups. In the legs, this reflex keeps one standing. In the arms, it helps one push away from the irritant and maintain balance

16 Driving forces to lower motor neurons. (A) Inputs and outputs from alpha and gamma motor neurons in the spinal cord: (1) Sensory input enters the dorsal aspects of the cord; (2) excitatory and inhibitory interneurons are concentrated in the central gray of the spinal cord and brain stem; (3) medial tracts are comprised of the uncrossed neurons of the corticospinal tract and neurons descending from the brain stem; (4) lateral tracts arise in the cerebellum (relayed through the red nucleus) and the cortex.

17 The corticospinal tracts. Areas in the cat brain where stimulation produces facilitation (plus signs) or inhibition (minus signs) of stretch reflexes. 1, motor cortex; 2, basal ganglia; 3, cerebellum; 4, reticular inhibitory area; 5, reticular facilitatory area; 6, vestibular nuclei.

18

19 Driving forces to lower motor neurons.(b) Coronal section of the brain through the precentral gyrus shows the origin of the descending medial tracts. (C) Coronal section shows the origin of the descending lateral tracts.

20 Targets of corticofugal projections.

21 Schematic representation of the hierarchical arrangement of the cortical motor pathways. Formulation of a motor plan consists of five basic steps, each of which is associated with a specific cortical region. Three other regions the thalamus, basal ganglia, and cerebellum modify the primary motor plan through connecting loops involving these cortical regions. Areas shown in blue provide descending motor fibers that constitute corticobulbar and corticospinal tracts.

22 Human decorticate rigidity (A-C) and true decerebrate rigidity (D). In A the patient is lying supine with the head unturned. In B and C, the tonic neck reflex patterns produced by turning of the head to the right or left are shown. (Reproduced, with permission, from Fulton JF [editor]: Textbook of Physiology, 17th ed. Saunders, 1955.)