Neurologie I MUDR. KATEŘINA KAPOUNKOVÁ, PH.D. Obsah přednášek  Úvod, pojetí a obsah oboru. Vznik, vývoj a zánik neuronů  Vyšetřovací postupy v neurologii. Anamnéza  Neurologický status - prakticky. Hlavové nervy - prakticky  Motorický systém. Reflexologie. Pyramidové jevy.  Senzitivní čití. Syndromy senzitivní  Mozečkové zkoušky. Vyšetření stoje a chůze.  ANS. Kognitivní funkce ( laboratoř).  Pomocné vyšetřovací postupy v neurologii (CT, NMR, rtg, Sono, EP, EMG, EEG, likvor,…)  Syndrom I. a II. Motoneuronu. Extrapyramidový syndrom  Mozečkový syndrom. Vestibulární syndrom  Meningeální syndrom a syndrom nitrolební hypertenze  Syndromy kmenové.  Podkorové a korové syndromy. Fatické funkce Podmínky ke zkoušce Docházka –přednáška ( teoretická a praktická část) 2 dílčí testy ústní + praktická zkouška (demonstrátor) Doporučená literatura  Ambler Z.,( 2011) Základy neurologie. Praha: GALÉN  Mysliveček, J., & kol. (2009). Základy neurověd. Praha: TRITON.  Lindsay, K. W., Bone, I., Fuller, G. (2010). Neurology and neurosurgery illustarted. (5th ed.). London, UK: Elsevier Ltd  Velé, F. (1997). Kineziologie pro klinickou praxi. Praha: GRADA Publishing  Fuller, G. (2008). Neurologické vyšetření snadno a rychle. Praha: GRADA Pojetí a obsah oboru  lékařský obor - studium onemocnění a poruch nervové soustavy (organický podklad)  Historie CNS dlouho neznámý význam. V Egyptě považovali za centrum inteligence srdce Aristoteles – mozek k ochlazování krve 15 stol- René Descartes- základy reflexní teorie 17 stol- marcello Malpighi – popsal nervová vlákna a zakončení17 stol – Thomas Willis – zakladatel neurofyziologie 19. Stol – Charles Bell – popis funkce neuronů 19. Stol – J.E.Purkyně navázal na Malpighiho ( popis základních částí neuronu) 20. stol- Charles Sherirington – popis synapsí 20. Stol – Pavlov – reflexy 1961 poprvé použita L-dopa k léčbě Parkinsona Nejvýznamnější objev 20 stol – zrcadlové neurony  Obor je důležitý i pro nelékařské obory ( logopedie, psychologie,…) Vznik, vývoj a zánik neuronů genetická kontrola  Charakteristika živé hmoty: v čase vzniká, roste, vyvíjí se a zaniká  Realizace formou morfologických a funkčních změn  Vše probíhá : - v přesném pořadí - daném rozsahu - odpovídajícím čase - na příslušném místě  Genom zygoty se přenáší do somatických buněk nezměněn  Důležitou úlohu hrají regulační geny: spouští transkripci různých dalších genů pomocí transkripčních faktorů zygota Nervová buňka Regulační geny Zastoupeny v ontogenezi člověka:  Homeotickými geny  Paired box geny Homeotické geny • Uspořádané na chromosonech v pořadí, že korespondují s kraniokaudální osou zárodku • Působí na zárodek velmi časně už v období gastrulace • Kontrolují realizaci stavebního plánu, řídí průběh vývojových procesů ( proliferace, migrace, diferenciace a zánik buněk) Paired box geny • Doplňují a rozšiřují funkci homeotických genů Stavební dozor DNA,geny  genom = soubor všech genů a všechna DNA buňky; kompletní genetický materiál organismu  buňka člověka má DNA dlouhou 3m!  Genetický kód homo sapiens téměř 30 000 genů  uloženo v buněčném jádře  řetězce DNA – šroubovice se dvěma polarizovanými vlákny spojenými vodíkovými vazbami  Karyotyp = soubor chromozómů charakteristický pro daný druh 44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů Buněčný cyklus  je posloupnost vzájemně koordinovaných procesů  od jednoho buněčného rozdělení k následujícímu Lze rozdělit na  mitotická fáze M fázi (mitóza)  interfáze - 90% celého buněčného cyklu  Interfáze se dělí na G1, S, G2 fázi G fáze = růstová ( grow – růst) S fáze = syntetická M fáze = mitotická ( dělení) Buněčný cyklus Interfáze ( 95% cyklu)  Obecně v interfázi probíhá:  tvorba buněčné stěny  růst buňky na původní velikost  tvorba cytoplazmy, dělí se mitochondrie, vznikají membrány atd. G1 (postmitotická fáze)– metabolická aktivita zdvojení buněčné hmoty, intenzivní syntetické procesy – RNA, proteiny. Buňka roste, vytváří se zásoba nukleotidů a syntetizují se enzymy pro budoucí replikaci jaderné DNA 50% S – fáze – probíhá zdvojení (replikace) DNA 30% G2 (premitotická fáze)–syntéza a aktivace proteinů (ke kondenzaci chromozomů, ke tvorbě mitotického aparátu a destrukci jaderného obalu), končí zahájením mitózy 15% . BUŇKA SE NEDĚLÍ Mitóza ( 5% cyklu) = souvislý, kontinuální proces  profáze  metafáze  anafáze  telofáze postmitotická buňka = buňka, která se již nikdy nebude dělit většina velmi specializovaných buněk (neurony, svalové buňky) se po svém vzniku již nikdy nedělí a jsou tedy postmitotické postmitotická buňka se zpět do buněčného cyklu již nikdy nedostane Mitóza  Mitóza = jaderné dělení, při kterém vznikají dceřinná jádra o stejném počtu chromozómů jako mateřské jádro.  za život v těle 1016 mitóz!  … pak se v průběhu života buňky našeho těla kompletně vymění nejméně 100x! (všechny buňky samozřejmě ne, jsou zde buňky, které se nedělí) Základní vývojové procesy Proliferace buněk • vznik nových buněk mitotickým dělením • Zygota – mitotické dělení = rýhování ( vznikají blastomery) • Buňky projdou zakódovaným počtem buněčných cyklů a vstupují do diferenciační fáze ( transformace moruly) Diferenciace buněk • Proces postupného strukturního a funkčního rozrůzňování buněk během prenatální ontogeneze • U člověka vznik tkání • Probíhá na různých úrovních ( molekulární, enzymová) Migrace buněk • Vznikají buňky s novými vlastnostmi a přemísťují se ( příklad migrace prvopohlavních buněk ze žloutkového vaku do genitálních lišt) • Vzniká : zárodečný list ( mezoderm), mezenchym, gangliová lišta ( crista neuralis) a základy mnohých orgánů Základní vývojové procesy Růst buněk • Zvyšování proteinového podílu syntézou nových bílkovin při metabolismu • Zvyšuje se hmotnost a objem organismu • Provázeno v embryonálním stádiu dělením a specializací • V postnatálním období – růst determinován geneticky a prostředím Programová smrt • Apoptóza • Za embryonálního vývoje častá Embryonální indukce • Jedna populace buněk působí na druhou populaci zárodku Nezaměňovat s pasivním růstem : retence tekutin, střádání lipidů v tukové tkáni Ontogenetický vývoj jedince spermie vajíčko zygota Embryo (do 8 týdnů) Fetus ( od 9 týdne) 266 dní Prenatální vývoj Postnatální vývoj blastomera morula blastocysta Embryoblast – ektoderm a entoderm Trofoblast - mesoderm Tvorba nervových buněk  Nejintenzivnější – prenatální období  Trvá celý život  Určité fáze vývoje – strukturální a funkční změny  Předchůdce neuronů = neuroblasty  Zralé neurony = vysoce specializované buňky  Ztráta schopnosti množení – G0 fáze buněčného cyklu  Po vzniku – období diferenciace a zrání neurogeneze Vývoj nervového ústrojí  Patří společně se srdcem a cévami k prvním systémům, které se vyvinou  Derivuje se z ektodermu ( embryoblast se dělí na dva listy ektoderm – vnější a entoderm vnitřní)  Diferenciací ektodermu vznikají neurony i gliové buňky ( s výjimkou mikroglií)  Mozkomíšní obaly , krevní cévy a mikroglie jsou z mezenchymu ( třetí zárodečné vrstvy mesoderm) Základ nervové soustavy a vznik neurální trubice  během 3.týdne mění se buňky ektodermu a mitoticky se dělí  Vzniká neuroektoderm = neurální ploténka  Prohlubuje se v neurální rýhu  Nakonec vznikne neurální trubice Neurální trubice Mozek • na začátku primární mozkové váčky : - prozencefalon - mezencefalon - rhombencefalon • Z rovného úseku se postupně trubice ohýbá ( sagitálním směrem) – vytvoří se 3 ohnutí: - temenní – je trvalé na pomezí rhombencefala a mezencefala - tylní – v místě přechodu prodloužené a hřbetní míchy - ohnutí mostu – nejpozději – ventrálně v místě rhombencefala • Sekundární mozkové váčky Mícha• Původně medulární trubice tenkostěnná • laterální strana trubice proliferuje ( tloustne)- vznikne sulcus limitans, který rozdělí míchu na 2 ploténky : - bazální – motorickou - alární- senzitivní • Z neuroblastů bazální ploténky vzniknou motoneurony • v tloustnutí naopak zaostává ventrální stěna míchy – fisura mediana ventralis • Dojde ke zúžení centrálního kanálu • mícha vyplní páteřní kanál už od konce 2.fetálního měsíce • Disproporce v růstu začnou ve 3.měsíci, kdy páteřní kanál se prodlužuje rychleji, u novorozence konec míchy u L3 u dospělého u L1 • Na konci míchy se kořeny spinálních nervů vytahují do délky a ohýbají – cauda equina neurony  Některé neurony po vzniku migrují ( podíl na tom podpůrné bb – velká neznámá  Rozvíjející se mozek – nutné stimuly, činnost, podněty - nová synaptická propojení ( funkční) Dospělé neurony se nemohou dělit ale existuje určitá možnost jejich regenerace (v dospělém mozku objeveny speciální kmenové buňky) vyvíjejících se neurony Vysílání výběžků neuronová síť neuronová síť „ hrubá stavba“ proces učení „ konečná stavba „ Kritická období vývoje  Procesy , kterými se NS učí - mnoho Neuronová síť genetika učení Funkční rozvoj Základní architektura Faktory zasahující do vývoje nervové tkáně Mohou působit :  ochranně  podpůrně  poškozovat • Biologické faktory • Fyzikální faktory • Chemické faktory • Sociální faktory Plasticita mozkové tkáně ( přetrvává do stáří, ale klesá) Trofické faktory, neuromodulátory  Důležité pro vznik, vývoj a zachování jedince  Látky různé chemické povahy  Pokud chybí trofické faktory– neuron nedospěje a zanikne  Neuromodulátory produkují nervové i podpůrné buňky – modulují funkci a činnost neuronů ( působí jako lokální hormony)  Retrográdní poslové – produkuje postsynaptický neuron a ovlivňuje aktivitu presynaptického • Nervový růstový faktor NGF ( neuron grow faktor) • Mozkový neurotrofin BDNF ( brain derivated neutrofic factor) Zánik neuronů  I v ideálních podmínkách je životnost buněk v těle časově omezena  Zánik : apoptózou nebo nekrózou  Apoptóza řízena speciálními geny  Nekróza – lokalizované odumření buněk vlivem nepříznivých zevních příčin, vyskytuje se ve více variantách  Nekróza nervové tkáně – kolikvační nekróza ( zkapalnění nekrotické tkáně)- označováno jako malácie – prostupují tam glie a vzniká jizva – často po odstranění odumřelé tkáně – dutinky s tekutinou - pseudocysty Apoptóza = cílená geneticky řízená destrukce buněk Příčiny zániku neuronů Poruchy prokrvení – rozsah, rychlost vzniku poruchy ischemie - následek trombózy, embolie hemoragie – krvácení  Závažnější porucha – CMP ( cévní mozková příhoda)  Jedním z následků - Ischemicko- vaskulární demence ( druhá nejčastější) Degenerativní změny – několik forem  Nejčastější Alzheimerova demence = atroficko -degenerativní forma Infekce  Meningitidy a encefalitidy Mechanické působení  Úraz – otok ( zvýšený nitrolební tlak)  Hydrocefalus ) zvětšení objemu mozkomíšního moku v mozkových komorách) Chemické látky Nádory  Primární nádory většinou z podpůrných buněk ( označují se podle typu glie)  metastázy Důsledky různé – lehké poškození až po smrt