AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY

Ośrodkowy układ nerwowy Obwodowy układ nerwowy Mózg Rdzeń kręgowy Ruchowy Czuciowy Somatyczny Autonomiczny Współczulny Przywspółczulny

B O D Z I E C RECEPTORY CZUCIOWE M Ó Z G oraz R D Z E Ń K R Ę G O W Y S Ł U P G R Z B I E T O W Y pęczki smukły i klinowaty DROGA RZENIOWO-WZGÓRZOWA DROGA RZENIOWO-MÓŻDŻKOWA M Ó Z G oraz R D Z E Ń K R Ę G O W Y SOMATYCZNY UKŁAD RUCHOWY AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY DROGA POZAPIRAMIDOWA Drogi czerwienno-rdzeniowa i siatkowo-rdzeniowa DROGA PIRAMIDOWA Droga korowo-rdzeniowa Cześć współczulna Cześć przywspółczulna MIĘŚNIE SZKIELETOWE MIĘŚNIE GŁADKIE MIĘSIEŃ SERCOWY GRUCZOŁY O D P O W I E D Ź

Jedna z części układu nerwowego zapewnia regulację funkcji narządów organizmu dostosowując je do wymagań oraz kontroluje środowisko wew-nętrzne ustroju. Czynności te w dużej mierze nie podlegają kontroli woli, a zatem kierującą nimi część układu nerwo-wego nazywamy układem nerwowym autonomicznym

Autonomiczny układ nerwowy dzielimy na 2 części eferentne: część współczulna część przywspółczulna oraz na: część jelitową, działająca w całym układzie pokarmowym przez lokalne krótkie łuki odruchowe część trzewno czuciową, do której na-leżą receptory trzewne (nocyceptory lub interoceptory) oraz ich włókna aferentne i neurony czuciowe, stano-wiące drogi odruchów autonomicznych, autonomiczno-somatycznych i aksonalnych

Receptory somatyczne, trzewne RECEPTORY OBWODOWE Receptory somatyczne, trzewne Baroreceptory, chemoreceptory, receptory obszaru sercowo-płucnego Receptory nosa, gardła PIERWSZORZĘDOWE NEURONY AFERENTNE I INTERNEURONY JĄDRO PASMA SAMOTNEGO (NTS) • DOOGONOWY BRZUSZNO-BOCZNY OBSZAR RDZENIA PRZEDŁUŻONEGO (CVLM) BOCZNE POLE NAKRYWKI I RDZENIA PRZEDŁUŻONEGO • NARZĄDY OKOŁOKOMOROWE (SFO, OVLT, AP) • JĄDRA MÓŻDŻKU • JĄDRO OKOŁORAMIENNE (PBN) • MIEJSCE SINAWE (LC) • ISTOTA SZARA OKOŁOWODOCIĄGOWA ŚRÓD- MÓZGOWIA (PAG) • PODWZGÓRZE (Hyp) • OKOLICA PRZEDNIO-BRZUSZNA TRZECIEJ KOMORY MÓZGU (AV3V) CIAŁO MIGDAŁOWATE (Am) • PRZEGRODA (Sept) • WYSPA DOGŁOWOWA BRZUSZNO-PRZYŚRODKOWA CZĘŚĆ RDZENIA PRZEDŁUŻONEGO (RVMM) BRZUSZNO-BOCZNE JĄDRA MOSTU (GRUPA NORADRENERGICZNA A5) NEURONY W OKOLICY MIĘDZY JĄDREM DWUZNACZNYM I GRBIETOWYM DOGŁOWOWA BRZUSZNA CZĘŚĆ RDZENIA PRZEDŁUŻONEGO (RVLM) TYLNE JĄDRA SZWU GRZBIETOWE JĄDRO RUCHOWE NERWU BŁĘDNEGO (DVC) JĄDRO DWUZNACZNE W BRZUSZNO-BOCZNEJ CZĘŚCI RDZENIA PRZEDŁUŻONEGO (Amb) JĄDRO WTRĄCONE JĄDRO PRZYKOMOROWE (PVN) SŁUP POŚREDNIO-BOCZNY NEURONY PRZEDWSPÓŁCZULNE NEURONY PRZEDZWOJOWE PRZYWSPÓŁCZULNE JĄDRO SRODKOWE AUTONOMICZNE NEURONY W OBRĘBIE SUBSTANCJI BIAŁEJ PRZYLEGAJĄCEJ DO SZNURU BOCZNEGO NEURONY PRZEDZWOJOWE WSPÓŁCZULNE

nadrzędna kontrola AUN KORA MÓZGU UKŁAD LIMBICZNY WZGÓRZE emocje bodźce czuciowe PODWZGÓRZE nadrzędna kontrola AUN MOST wyższy poziom kontroli oddychania OPUSZKA RDZENIA ośrodek koordynacyjny AUN Ośrodek sercowy Ośrodek naczyniowo-ruchowy Ośrodek oddechowy Ośrodek połykania Ośrodek kaszlu RDZEŃ KRĘGOWY T1-L2 regulacja współczulna RDZEŃ KRĘGOWY S2-S4 przywspółczulna kontrola (wypróżnianie, oddawanie moczu)

NA POZIOMIE RDZENIA KRĘGOWEGO Regulacja średnicy źrenicy, podstawowego napięcia ściany naczynia, wydzielania potu. Stymulacja tych ośrodków prowadzi do przyśpieszenia czynności serca, rozszerzeniu oskrzeli. W tym miejscu znajdują się również ośrodki oddawania moczu i stolca oraz ośrodki odruchów płciowych (erekcji i ejakulacji)

NA POZIOMIE PNIA MÓZGU Hamowanie czynności serca, pobudzenie wydzielania łez, śliny nasilenie sekrecji soku żołądkowego, trzustkowego i żółci, nasilenie perystaltyki żołądka i jelita cienkiego (jądra n. X); Ośrodek naczyniowo-ruchowy - odruchowa regulacja światła naczynia, regulacja ciśnienia tętniczego; Ośrodek oddechowy – regulacja wzorca oddechowego; W rdzeniu przedłużonym ośrodki odruchów ssania, żucia, połykania, kichania, kaszlu, wymiotnego; W śródmózgowiu ośrodek odruchu z źrenic oraz akomodacji oka

NA POZIOMIE PODWZGÓRZA (część tylna) (podkorowy ośrodek integracji czynności organizmu) Rozszerzenie źrenic, przyśpieszenie czynności pracy serca, zwężenie światła naczyń i wzrost MAP, zahamowanie motoryki układu pokarmowego, wzrost stężenia we krwi adrenaliny, noradrenaliny i głukozy. Odpowiada za regulację produkcji ciepła oraz wywiera hamujący wpływ na rozwój płciowy. Odpowiedź przy podrażnieniu tej grupy jąder jest analogiczna do odpowiedzi na podrażnienie części współczulnej AUN

NA POZIOMIE PODWZGÓRZA (część przednia) Odpowiedź przy podrażnieniu tej grupy jąder jest analogiczna do odpowiedzi na podrażnienie części przywspółczulnej AUN – zwężenie światła źrenic, zahamowanie czynności serca, obniżenie MAP, nasilenie motoryki układu pokarmowego, nasilenie sekrecji soku żołądkowego, trzustkowego i żółci, stymulacja wydzielania insuliny, spadek poziomu glukozy we krwi. Jądra przednie odpowiadają za regulację oddawania ciepła oraz wywierają stymulujący wpływ na rozwój płciowy

NA POZIOMIE UKŁADU LIMBICZNEGO Kształtowanie wegetatywnej składowej emocjonalnych reakcji, regulacja układów odpowiedzialnych za sen i czuwanie, zachowanie seksualne i obronne NA POZIOMIE MÓŻDŻCZKU Koordynacja odruchów autonomicznych i autonomiczno-somatycznych NA POZIOMIE TWORU SIATKOWATEGO Wzrost aktywności niżej położonych ośrodków odpowiedzialnych za czynności wegetatywne NA POZIOMIE KORY MÓZGOWEJ Złożona kontrola integracyjna czynności wegetatywnych. Aktywacja i hamowanie niżej położonych ośrodków odpowiedzialnych za reakcje wegetatywne. Koordynacja czynności autonomicznych i somatycznych

 ORGANIZACJA SEGMENTU RDZENIA KRĘGOWEGO 

 ORGANIZACJA SEGMENTU RDZENIA KRĘGOWEGO  NARZĄD DOCELOWY zwój czuciowy zwój współczulny gałąź oponowa gałąź tylna gałąź przednia korzeń tylny korzeń przedni ciało neuronu czuciowego ciało interneuronu ciało motoneuronu jądro pośrednio-boczne (współczulne) jądro pośrednio-przyśrodkowe (przywspółczulne) włókna nerwowe czuciowe z kierunkiem przepływu pobudzenia włókna nerwowe ruchowe z kierunkiem przepływu pobudzenia zmielinizowane współczulne włókna nerwowe niezmielinizowane współczulne włókna nerwowe zmielinizowane przywspółczulne włókna nerwowe istota biała istota szara róg tylny róg przedni kanał środkowy zwój przywspółczulny niezmielinizowane przywspół-czulne włókna nerwowe

Somatyczny układ ruchowy Autonomiczny układ nerwowy Cecha Somatyczny układ ruchowy Autonomiczny układ nerwowy Narząd wykonawczy Mięśnie szkieletowe Mięśnie gładkie, miesień sercowy, gruczoły Zwoje Brak Zwoje zlokalizowane wzdłuż kręgosłupa, na peryferii lub w ścianach narządów Liczba neuronów unerwiających efektor Jedno Dwa Efekt działania bodźca nerwowego komórkę efektorową Tylko pobudzenie Pobudzenie lub hamowanie Typ włókien nerwowych Zmielinizowane, grube (9-3μm), o dużej szybkości przewodzenia (70-120m/s) O wolnej przewodzeniu (1-3m/s do 18-20m/s); przedzwojowe - zmielinizowane, cienkie (3μm), pozazwojowe – niezmielinizowane, bardzo cienkie (1μm) Skutki odnerwienia Paraliż ze zmniejszeniem napięcia oraz zanik Napięcie mięśniowe oraz funkcja zachowane; komórki docelowe wykazują nadwrażliwość

 UKŁAD AUTONOMICZNY: WSPÓŁCZULNY I PRZYWSPÓŁCZULNY  Neurotransmiterem na poziomie zwojów w układzie współczulnym i przywspółczulnym jest acetylocholina (ACh), oraz wydzielane z nią kotransmitery, głównie wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP) oraz CGRP (peptyd pochodny genu kalcytoninowego), ATP, NO W zwojach autonomicznych ACh działa przez receptor nikotynowy (N) – niespecyficzny kanał kationowy, blokowany przez heksametonium

Cholina + acetylo-CoA ACh + CoA  PRZEKAŹNIKI. ACETYLOCHOLINA (ACh)  Cholina + acetylo-CoA ACh + CoA Reakcja zachodzi w mózgu. Cholina przechodzi przez barierę krew - mózg na zasadzie transportu nośni-kowego, zależnego od Na+ acetylotransferaza cholinowa ŹRÓDŁA CHOLINY POKARM Rozkład ACh w szczelinie synaptycznej do choliny i kwasu octowego Rozkład fosfatydylocholiny

 UKŁAD AUTONOMICZNY: WSPÓŁCZULNY I PRZYWSPÓŁCZULNY  Receptory nikotynowe (N) oprócz zwojów autonomicznych znajdują się również w synapsach nerwowo-mięśniowych (blokowa-ne przez d-tubokurarynę), w ośrodkowym układzie nerwowym, w rdzeniu nadnerczy (zwoje układu współczulnego) Substancją działającą pobudzająco na recep-tor nikotynowy jest nikotyna. Duże stężenia nikotyny prowadzą do zahamowania recepto-rów nikotynowych

 RECEPTOR NIKOTYNOWY DLA ACETYLOCHOLINY  -90 mV Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ ACh ACh Na+ Na+ γ -65 δ K+ Na+ β Na+ α α Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+

 CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA AUN  A. Zwój szyjny górny B. Zwój szyjny środkowy C. Zwój szyjny dolny D. Zwój trzewny E. Zwój krezkowy górny F. Zwój krezkowy dolny

 CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA AUN  A) Włókno przedzwojowe może prze-chodzić przez białą gałązkę oddając synapsę na neuronie zwojowym. Następ-nie włókno pozazwojowe (pozbawione mieliny) wraca przez gałązkę szare do nerwu kręgowego i w jego składzie dociera do narządu docelowego (5) B) Akson neuronu przedzwojowego może przechodzić przez zwój współczulny bez połączenia z neuronem zwojowym. Nas-tępnie wychodzi ze zwoju jako nerw autonomiczny i oddaje synapsę w zwoju położonym dalej od rdzenia kręgowego (naprzykład w zwoju krezkowym) (3) C) Akson może wychodzić z rdzenia kręgowego i kierować się w górę lub w dół tworzą synapsy na neuronach zwo-jowych wyżej lub niżej położonych (1,4)

 CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA AUN 

 CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Głównym trasmiterem pozazwojowym części współczulnej układu autonomicznego jest noradrenalina (NA) Kotransmitery: NPY (neuropoetyd Y), ATP, DA (dopamina) Receptory postsynaptyczne – α1, α2, β1, β2, β3i β4 Receptory presynaptyczne - których pobudzenie hamuje wydzielanie NA – α2, Y2, P1, P2y, M2, 5-HT1, D2 - których pobudzenie pobudza wydzielanie NA – β2, AT1 (dla angiotensyny), A2 (dla tromboksanu)

ośrodkowy układ nerwowy  PRZEKAŹNIKI. AMINY KATECHOLOWE  L – tyrozyna rdzeń nerki ośrodkowy układ nerwowy L – dopa Dopamina (DA) ok 1% 80% β – hydroksylaza dopaminy Noradrenalina (NA) < 20% <20% N-metylotransferaza fenyloetanolaminy Adrenalina 80% ok. 1%

 CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Receptory, na które działa noradrenalina (NA) i adrenalina, należą do grupy receptorów metabotropowych. Receptory adrenergiczne występują w ośrodkowym układzie nerwowym i narządach wewnętrznych. Receptory adrenergiczne typu β działają poprzez białko Gs, pobudzając powstanie cAMP Receptory adrenergiczne typu α2 działają poprzez białko Gi, hamując powstanie cAMP Receptory adrenergiczne typu α1 działają przez trifosforan inozytoli (IP3) i diacyloglicerol (DAG)

 CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Niewybiórczym agonistą receptorów adren-ergicznych β jest izoproterenol. Nieswois-tym antagonistą propranolol Receptory β1 przeważają w sercu. Wiążą się z noradrenaliną i adrenaliną. Ich swoistym antagonistą jest atenolol Receptory β2 przeważają w mięśniach gładkich naczyń i oskrzeli. Mają większe powi-nowactwo do adrenaliny niż do noradrenaliny. Ich antagonistą jest pindolol

 DEZAKTYWACJA AMIN KATECHOLOWYCH  Po uwolnieniu do szczeliny synaptycznej i zadziałaniu na swoiste receptory część amin katecholowych zostaje rozkładana jest na związki nieaktywne za pomocą enzymu metylotransferazy katecholowej. Druga część amin katecholowych jest trasportowana za pomocą transporterów przez błonę synaptyczną do zakończeń synaptycznych i po wniknięciu do pęcherzyków staje się nowym transmiterem. Zwrotny wychwyt amin katecholowych ze szczeliny synaptycznej jest blokowany przez imipraminę. Powoduje to nagromadzenie przekaźnika w synapsie i przedłużenie jego działania Blokatorem działania transportera amin katecholowych jest rezerpina. Zablokowanie transportera powoduje magazynowanie amin katecholowych w cytoplazmie zakończenia nerwowego W cytoplazmie zakończenia nerwowego znajduje się enzym MAO (monoaminooksydaza), rozkładający aminy katecholowe na związki nieaktywne. Cząsteczka aminy jest zabezpieczona przez rozkładaniem dopiero wtedy, gdy znajduje się w pęcherzyku. Leki inhibitory MAO chronią aminy katecholowe przed rozkładem w cytoplazmie i umożliwiają ich gromadzenie w pecherzykach

metylotransferaza katecholowa Synapsyna I  DEZAKTYWACJA AMIN KATECHOLOWYCH (AK) MAO  rozkład  inhibitor MAO AK AK  AK rozkład metylotransferaza katecholowa imipramina  transporter AK rezerpina

 CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA AUN  WŁOKNA PRZEDZWOJOWE biegną w składzie: Nerwów czaszkowych III, VII, IX oraz X Nerwów rdzeniowych z S2 do S4 rdzenia kręgowego Wszystkie narządy za wyjątkiem wątroby są unerwione przez włókna przywspółczulne. Skóra oraz naczynia (poza nielicznymi wyjątkami) również nie otrzymują unerwienia przywspółczulnego

Głównym trasmiterem pozazwojowym jest acetylocholina (ACh)  CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Głównym trasmiterem pozazwojowym jest acetylocholina (ACh) Kotransmitery: - VIP - CGRP (peptyd pochodny genu kalcytoninowego), - ATP - NO (tlenek azotu) Receptory postsynaptyczne – N, M1-5 Receptory presynaptyczne hamujące wydzielania ACh – M2, α2, Y1 (dla NPY), P (dla ATP), receptor dla galaniny

depolaryzacja hiperpolaryzacja depolaryzacja pobudzenie hamowanie RECEPTOR NIKOTYNOWY (receptor jest kanałem jonowym regulowanym przez ligand ) RECEPTOR MUSKARYNOWY (receptor jest kanałem jonowym regulowanym przez trymeryczne białko G) depolaryzacja hiperpolaryzacja depolaryzacja pobudzenie hamowanie pobudzenie Zmniejszenie częstości skurczów serca Skurcz mięśni gładkich w układzie pokarmowym

 CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Receptory muskarynowe (M) znajdują się w ośrodkowym układzie ner-wowym i w cholinergicznych przywspół-czulnych zakończeniach nerwowych (poza-zwojowych) unerwiających narządy docelowe Substancją działającą pobudzająco na receptor muskarynowy jest muskaryna (trucizna muchomora). Blokerem receptorów jest atropina

 CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Receptory cholinergiczne muskarynowe M1, M2, M3, M4, M5 i M6 mają charakter metabo-tropowy, czyli działają przez drugie przeka-źniki wewnątrzkomórkowe Receptory cholinergiczne M2 i M4 działają poprzez białko Gi, hamując powstanie cAMP Receptory M1, M3, M5 i M6 działają przez trifosforan inozytoli (IP3) i diacylo-glicerol (DAG)

 CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Działanie acetylocholiny kończy się na skutek rozpadu ACh przy udziale enzymu esterazy acetylocholinowej Karbochol i pilokarpina (bezpośred-nie parasympatykomimetyki) są wolniej roz-kładane przez ACh - esterazę niż acetylocholina i stosowane w celach terapeutycznych do pobu-dzenia układu przywspółczulnego Neostygmina i inne pośrednie parasym-patykomimetyki działają przez hamowaznie ACh - esterazy

Mechanoreceptory (wrażliwe na rozciąganie)  CZĘŚĆ JELITOWA AUN  Opisana po raz pierwszy 70 lat temu. Dokładne badania nad strukturą i funkcją rozpoczęto w latach 90-tych. Składa się z ponad 100 mln neuronów. W skład tej sieci neuronalnej wchodzą również przedzwojowe włókna przywspółczulne, neurony zwojowe przywspółczulne, pozazwojowe włókna współczulne i przywspółczulne, neurony aferentne czuciowe oraz interneurony Auerbacha Meissnera RECEPTORY CZUCIOWE Chemoreceptory (pH-wrażliwe, wrażliwe na stężenia aminokwasów, tłuszczów i inne) Mechanoreceptory (wrażliwe na rozciąganie)

 CZĘŚĆ JELITOWA AUN  Splot Auerbacha kontroluje główne czynności motoryczne Splot Meissnera kontroluje wydzielanie płynu i wchłanianie