PATOFIZJOLOGIA UKŁADU AUTONOMICZNEGO

1. Komponenta czuciowa UA 2. Integracyjna funkcji UA 3. Komponenta wykonawcza UA 4. Neuroprzekaźniki, receptory i efektory 5. Zaburzenia czynności UA – pęcherz neurogenny –opis przypadku –neuropatia cukrzycowa –hypotonia ortostatyczna i omdlenie PLAN WYKŁADU

UKŁAD AUTONOMICZNY – UA DLACZEGO UA JEST TEMATEM WYKŁADU Z PATOFIZJOLOGII? Zaburzenia układu autonomicznego są częścią większości chorób. Szczególnie ważne są uszkodzenia UA w patofizjologii chorób mózgu

ANATOMIA UKŁADU AUTONOMICZNEGO 1. Nazwy: układ autonomiczny, włókna przedzwojowe i pozazwojowe (UA) wprowadził Langley w 1905 roku. Zdefiniował on także unerwienie czaszkowo – krzyżowe jako przywspółczulne (P) i piersiowo – lędźwiowe jako współczulne (W). 2. Obie składowe zintegrowane jako centralny UA (CUA). 3. Podstawowe mediatory UA to noradrenalina (NE) i acetylocholina. W obwodowym UA mediatorami są VIP, NPY, SP, ENK, CCK, TRH, SOM, OX, GAL. 4. Drogi zstępujące UA znajdują się w neuronach strefy pośrednio bocznej (IML) i pośrednio przyśrodkowej (IMM) rdzenia. 5. Około 8% neuronów rdzeniowych UA obumiera w ciągu 10 lat.

Próby układu autonomicznego 1 Kontrola ciśnienia tętniczego krwi: 1. Uszkodzenie – niedociśnienie ortostatyczne. 2. Ekspozycja na zimno (stres) –  RR – centralne i obwodowe uszkodzenie – zmiany testu. 3. Próba Valsalvy – spadek powrotu  HR i  RR – uszkodzenie aff. i eff. 4. Infuzja NA – uszkodzenie wsp. pozawojowe – nadwrażliwość na NA,  RR – po infuzji. Częstość akcji serca (HR): 1. Masaż zatoki szyjnej –  baroreceptorów –  aktywności n.X  HR 2. Atropina – przyśpieszenie HR – całość układu autonomicznego.

Próby układu autonomicznego 2 Pocenie się: Każde uszkodzenie (centralne) i pozazwojowe współczulne – upośledzenie pocenia się. Ciepłota skóry: Funkcja unerwienia współczulnego naczyń skórnych. 1. Uszkodzenie przed i pozazwojowe powoduje gorącą i czerwoną skórę. 2. Pozawojowe – skóra zimna z odcieniem niebieskim (nadwrażliwość odnerwienna) Funkcja źrenic: Odpowiedź na światło i akomodację. Testy farmakologiczne: 1. Atropina – blok parasympatyczny – rozszerzenie źrenic. 2. Kodeina – pobudzenie rec. adrenergicznych – rozszerzenie źrenic.

IMMUNOSENSORYCZNA ROLA NERWU X IMMUNOSENSORYCZNA ROLA NERWU X JĄDRO GRZBIETOWE NERWU BŁĘDNEGO ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA AKTYWACJA WŁÓKIEN AFERENTNYCH MEDIATORY (cytokiny,IL 1,IL 6 TNF, PG, komplement – C3a, C5a PARAGANGLIA CHEMORECEPCJA KOMÓRKI IMMUNOLOGICZNE PATOGENY LPS (T–cell independent) SEB (Staphylococcus enterotoxin B, T– cell dependent)

CENTRALNA INTEGRACJA UKŁADU AUTONOMICZNEGO 1. Kora wyspy – czucie trzewne pierwszorzędowe,odruchy z przewodu pokarmowego i sercowo–naczyniowe. 2. Zakręt przedni obręczy – brzuszno–przyśrodkowe okolice przedczołowe odpowiedzialne za autonomiczne efekty ruchowe. 3. Układ limbiczny – jądra migdałowate – integracja odpowiedzi autonomicznej z emocjami. 4. Podwzgórze – integracja układu autonomicznego z endokrynną. Homeostaza. – okolica okołokomorowa – kontrola neuroendokrynna i rytmy biologiczne – okolica przedwzrokowa – kontrola temperatury ciała – okolica boczna – zachowanie motywacyjne 5. Okolica szara akweduktu (PAG) – integracja układu autonomicznego i nocyrecepecyjnego. 6. Jądra pasma samotnego (NTS) – pierwsza stacja dla regulacji odruchowej serca, układu oddechowego i przewodu pokarmowego.

REGULACJA AUTONOMICZNA KRĄŻENIA  Pionizacja i wysiłek fizyczny stanowią najważniejsze próby homeostazy krążenia.  W czasie pionizacji – spadek powrotu żylnego i rzutu minutowego, reakcja– skurcz naczyń – aktywacja baroreceptorów żylnych–tętniczych–sercowych.  Przy wysiłku stymulacja centralna (CS) pobudza ośrodki sercowo– naczyniowe pnia mózgu i przestawia czułość receptorów tętniczych.  Wysiłek powoduje uwalnianie metabolitów, które mogą spowodować:  rozszerzenie naczyń  hamują pobudzenie współczulne  aktywują skurcz naczyń  W reg. światła naczyń istnieje stała interakcja między śródbłonkiem a UA.

Zmiany aktywności baroreceptorów przez: centralne lub miejscowe przestawienie czułości w wyniku zmniejszenia produkcji prostacyklin przez śródbłonek spadek aktywności pomp jonowych spadku elastyczności naczyń Średnie ciśnienie tętnicze [mm Hg] Aktywacja nerwu % aktywnych włókien Nadciśnienie Norma ZMIANY FUNKCJI BARORECEPTORÓW W NADCIŚNIENIU

ODRUCH Z BARORECEPTORÓW – ODPOWIEDŹ NA STRES (1) Baroreceptory – aktywacja NTS (jądra pasma samotnego) –zahamowanie układu współczulnego przez brzusznoboczną część rdzenia przedłużonego (CVL) i neurony GABA–ergiczne do ośrodka naczynioruchowego (RVL) –aktywacja neuronów nerwu błędnego w jądrze dwuznacznym (NA) –zahamowanie uwalniania wazopresyny (AVP) z jąder przykomorowego, nadwzrokowych (PVN) przez neurony GABA–ergiczne z okolicy przedniej podwzgórza (PAH)

ODRUCH Z BARORECEPTORÓW – ODPOWIEDŹ NA STRES (2) Odpowiedź stresowa (emocje) –Jądro migdałowate (CEA) –Boczne podwzgórze (LHA) –Jądro przykomorowe (PVN) –Okolica szara wodociągu (PAG) –pobudzenie układu współczulnego –hamowanie odruchu z baroreceptorów Reakcja obronna –pobudzenie współczulne wzrost HR, CO, RR –redystrybucja przepływu do kończyn –poszerzenie naczyń mięśni i skóry –skurcz naczyń trzewnych –hamowanie odruchu z baroreceptorów

Hipermetabolizm hipertermia pokarm  Hipometabolizm hipotermia pokarm  + NTS – CCK CRH NPY głód sytość Wagotomia kapsaicyna Sygnały preabsorpcyjne CCK IL–1 (LPS, PGE) ? Insulina Poziom glukozy w surowicy  Sygnały poabsorpcyjne Insulina WŁÓKNA AFERENTNE NERWU BŁĘDNEGO W REGULACJI METABOLIZMU FEO – food entrainable oscillator (without neural input) Davidson 1999 wagotonia

ZABURZENIA PRZYJMOWANIA POKARMU anorexia nervosa bulimia płećkobiety regulacja wagi ciała restrykcje pokarmowewymioty waga ciała znacznie obniżonaprawie norma amenorrhea100%50% inne zaburzenia endokrynologiczne częsteczasami zachowanie antyspołeczne rzadkoczęsto zaburzenia sercowo–naczyniowe (bradykardia, hipotensja) częstoczasami zmiany skórne (hirsutyzm, suchość, keratyzacja) zazwyczajrzadko hipotermiazazwyczajrzadko powikłaniahipokaliemia, zaburzenia rytmu serca hipokaliemia, zaburzenia rytmu serca, pęknięcia przełyku lub żołądka, zarzucanie treści żołądkowej

NIEWYDOLNOŚĆ UA 1.Prosta niewydolność układu autonomicznego (pure autonomic failure, PAF) objawy: niedociśnienie ortostatyczne, pęcherz neurogenny, impotencja 2. Zanik systemowy (multiple system atrophy, MSA) degeneracja prążkowiowo–czarna zanik oliwkowo – mostowo – móżdżkowy uszkodzenie piramidowe objawy: bradykinezja (L–DOPA słaba odpowiedź), objawy móżdżkowe, piramidowe, niedociśnienie ortostatyczne, impotencja, pęcherz neurogenny

RÓŻNICOWANIE PAF I MSA parametrPAFMSA objawyniedociśnienie ortostatyczne niedociśnienie ortostatyczne, pęcherz moczowy przewód pokarmowy zaparcierzadko objawy CSN zajęcie nietak neuropatia somatyczna nie14–20% progresjawolno postępująceszybko postępujące prognozadobra (10–15 lat)zła (4–5 lat) (uszkodzenie) (uszkodzenie)głównie pozazwojoweprzedzwojowe (centralne) poziom noradrenaliny w pozycji leżącej spadeknorma

ZABURZENIA UKŁADU AUTONOMICZNEGO Obwodowe –uogólnione dysautonomie (pandysautonomie) –miejscowe dysautonomie –naczyniowo–sercowe –wydzielania potu –przewodu pokarmowego –układu moczowo–płciowego Ośrodkowe – integracji UA –emocjonalne –regulacji temperatury –przyjmowania pokarmu –gospodarki wodno–elektrolitowej –ośrodkowe układu rozrodczego –świadomości

NEUROPATIA OBWODOWA czuciowa, ruchowa,autonomiczna uogólniona, ogniskowa, wieloogniskowa 1.neuropatia czuciowa: 2.neuropatia ruchowa: zespół Guillaina–Barre, cukrzyca, porfirie, zatrucia ołowiem, przeciwciała gangliozydowe GM 3. neuropatia autonomiczna: zespół Guillana–Barre, porfiria, cukrzyca, dysautonomia rodzinna, amyloidoza zatrucia zespół Sjögrena amyloidoza trąd krioglobulinemia cukrzyca mocznica niedobory B 1, B 6, B 12, niacyna HIV leki podostra, przewlekłaostra

NEUROPATIA CUKRZYCOWA (NC) – 1 1.prawdopodobieństwo NC wzrasta z wiekiem i czasem trwania cukrzycy 2.NC jest heterogenna: czuciowa i czuciowo–ruchowa 3. najwcześniej uszkodzona odpowiedź na PP po insulinie 4. hipotensja ortostatyczna (10 – 30% wszystkich chorych) 5. wysiłek: obniżony pułap tlenowy zwiększenie HR i spadek ciśnienia 6. duże ryzyko chorób sercowo–naczyniowych „cichy zawał”, wydłużenie odstępu QT w EKG 7. NC objawia się początkowo zaburzeniami czynnościowymi

NEUROPATIA CUKRZYCOWA (NC) – 2 7. uszkodzenie odruchów aksonalnych stopy 8. nadwrażliwość odnerwieniowa z nadmierną odpowiedzią naczynioskurczową występuje u 20% chorych z NC 9. zaburzenie ruchomości źrenic są częstym objawem NC 10. gastropareza lub biegunki występują u 20–30% chorych z NC 11. zaleganie, nietrzymanie moczu i zakażenia w układu moczowego mogą prowadzić do mocznicy 12. objawem NC jest również impotencja

OMDLENIE Jest to przejściowa utrata przytomności ze spadkiem napięcia mięśni utrzymujących podstawę ciała i spontanicznym powrotem funkcji.Utrata przytomności jest związana ze spadkiem przepływu mózgowego krwi (zatrzymanie krążenia – 10s, utrata przytomności) Omdlenie jest ważne klinicznie bowiem: 1. może spowodować poważne urazy 2. może być jedynym ostrzeżeniem przed nagłą śmiercią sercową (średnio 1% przyjęć do szpitala a około 6% u osób starszych)

PRZYCZYNY OMDLENIA (1) 1. Naczyniowe 1.1 Ortostatyczne hipowolenia pierwotne choroby UA (PAF, MSA, choroba Parkinsona) 1.2 Wtórne neurogenne po posiłku u starszych zespół tachykardii ortostatycznej (POTS – postural orthostatic tachycardia syndrome) 1.3 Odruchowe wazowagalne (nerwowe) nadwrażliwość zatoki szyjnej sytuacyjne (kaszel, defekacja, połykanie) neuralgia nerwu trójdzielnego

PRZYCZYNY OMDLENIA (2) 2. Sercowe 2.1 Anatomiczne zwężenie aorty (tętniak) śluzak przedsionka tamponada serca zwężenie zastawki mitralnej kardiomiopatia przerostowa niedokrwienie, zawał serca nadciśnienie płucne, zatorowość arytmie

PRZYCZYNY OMDLENIA (3) 3. Neurologiczne (krążenie mózgowe) migrena padaczka TIA (przejściowe ataki niedokrwienne mózgu) niewydolność krążenia mózgowego udar 4. Metaboliczne metabolity, hiperwentylacja, hipoglikemia, hipoksemia, leki (alkohol)

OMDLENIA ORTOSTATYCZNE Omdlenie ortostatyczne – (spadek ciśnienia skurczowego o 20 lub o 10mmHg ciśnienia rozkurczowego po 3 min pozycji stojącej) 1 – gwałtowny spadek powrotu żylnego (500 – 800 ml krwi) 2 – spadek rzutu minutowego – pobudzenie baroreceptorów aortalnych i szyjnych i sercowo – płucnych 3 – odruchowy wzrost pobudzenia współczulnego u starszych pacjentów leki i odwodnienie: Ortostatyczna posturalna hypotensja (POTS) niewydolność UA wzrost częstości HR o 28/min przy braku zmian ciśnienia w 5 min pozycji stojącej; wrodzone zaburzenia klirensu NA – ze szczeliny synaptycznej ( 90% wychwyt )

OMDLENIA ODRUCHOWE Omdlenie odruchowe Omdlenie odruchowe – (R – droga do – OŚ – odśrodkowa) patomechanizm: wzrost aktywności n. błędnego – spadek współczulnej bradykardia, spadek oporu obwodowego – ciśnienia tt. – omdlenie różni się miejscem aktywacji receptorów: pęcherz, odbytnica, połykanie Wazowagalne – Wazowagalne – spadek ciśnienia z/bez bradykardii – spadek powrotu żylnego lub (wzrost uwalniania katecholamin) – widok krwi, ból, długotrwała pozycja stojąca w gorącym klimacie, stres) paradoksalny skutek – spadku powrotu żylnego (obciążenia wstępnego) spadek rzutu minutowego i ciśnienia tętniczego baroreceptory pobudzenie adrenergiczne – tachykardia (zespół pustego serca) –mechanoreceptory serca ( tt. płucnych: włókna C) –jądro grzbietowe nerwu błędnego –paradoksalny spadek aktywności współczulnej – spadek oporu obwodowego –wzrost napięcia błędnego – bradykardia

NADWRAŻLIWOŚĆ ZATOKI SZYJNEJ wywołuje pobudzenie – baroreceptorów (kłębków szyjnych); ucisk 5 sek – jednej z zatok (poniżej żuchwy) odpowiedź prawidłowa: – przejściowy spadek HR – spadek przewodnictwa AV odpowiedzi patologiczne: 1. sercowo hamująca – bradykardia 2. wazodepresyjna – spadek ciśnienia tętniczego < 50mmHg 3. mieszane