Farma 3

KLINIČNI PRIMER: DISKUSIJSKI PROBLEMI: • Kateri organski sistemi in organi ne morejo delovati brez živčnega nadzora? Kako delujejo ostali denervirani organi? Kako je z regeneracijo živčevja? DISKUSIJSKI PROBLEMI: • Kakšne so nevarnosti zviševanja intrakranijalnega tlaka? • Problem hidrocefalusa. • Zakaj je dobro, da zdravnik pozna hematoencefalno bariero?

LEKCIJA 3: HOMEOSTAZA ŽIVČNE FUNKCIJE CILJI:

• Poznavanje zakonitosti in pomena hematoencefalne bariere • Znanje o vrsti in vlogi glie • Poznavanje principov dinamike cerebrospinalne tekočin • Analiza posebnosti nadzora cerebralne cirkulacije • Opis sklopitve med nevronsko aktivnostjo in lokalnim metabolizmom ter pretokom krvi

Hematoencefalna bariera; vloga endotelija in astrocitov

Hematoencefalna bariera

Hematoencefalna bariera; odvisnost prepustnosti od topnosti v lipidih IZJEME!

Hematoencefalna bariera; prenašalci

Predeli osrednjega živčevja brez hematoencefalne barierecirkumventrikularni organi. Posebne specializirane ependimske celice jih ločijo od ostalega dela živčevja.

Vrsta glije

Funkcije: Ločitev (ependim.c ) Mikrookolje (astrocit)

Izolacija (MS) (oligodendr og.) Fagocitoza (mikroglia)

Vrsta glije

Predstavitev astrocita in oligodendrocita

Oddelki volumov tipičnih tekočin v lobanjski votlini

• Celokupni volumen je

konstanten: V(t)=V(krvi)+V(likvor) +V(ekstrac.)+V(intrac .)

• Ekspanzivni proces

zveča intrakranialni tlak!!!

• Obstaja

hematoencefalna bariera

Dinamika likvorja • Resorpcija (vili

arachnoidales)

• Sekrecija (koroidni pleksus) • Prehod (iz notranjega v

zunanji prostor cerebrospinalne tekočine)

Spremljanje intrakranialnega tlaka

Cerebralna cirkulacija Posebnosti: • Relativno stalen totalni pretok, neodvisen od simpatične vazomotorne aktivnosti, arterijskega tlaka in cirkulirajočih vazoaktivnih snovi.

• Velika obč. možgan na ishemijo (N sekund)

• Slab vpliv simpatika • Občutljivost na pCO2, pO2

• Lokalna aktivnost-

Območja prekrvitve cerebralnih arterij

Circulus arteriosus

Prekrvitev hrbtenjače

Nadzor možganskega krvnega pretoka

Venski sistem možganov

Možganske ovojnice in subarahnoidalni prostor

Funkcionalno lahko razdelimo možgansko žilje na:

• Ekstraparenhimalno (ekstracerebralno,

ekstrinzično): sestavljajo glavne cerebralne arterije na bazi

in konveksiteti možganov skupaj z njihovimi bogatimi razvejitvami v obliki majhnih pialnih žil, ki tečejo skozi subararhnoidni prostor. Nekatere med njimi tudi prodirajo v možganovino, obdane z Virchow-Robinovim prostorom.

• Intraparenhimalno (intracerebralno,

intrinzično): prične se, ko okoli mikrožilja izgine Virchow-

Robinov prostor. Sestavljeno je iz mikroarteriol, kapilar in malih ven znotraj možganskega parenhima.

Oba žilna kompartmenta se ločita po: • • •

velikosti in lokalizaciji pripadajočega žilja izvoru in vzorcu oživčenja področju irigacije

Velike arterije in zlasti pialne žile: so glavne uporovne strukture, ki kontrolirajo globalno preskrbo možganov s krvjo. Intraparenhimalne žile: so udeležene pri regulaciji lokalnega možganskega krvnega pretoka in prepustnosti krvnomožganske bariere.

Histološke značilnosti možganskega žilja

(Iz: Girouard H, Iadecola C. Neurovascular coupling in the normal brain and in hypertension, stroke, and Alzheimer disease. J Appl Physiol 2006; 100 (1): 328-35.)

Histološke značilnosti možganskega žilja Intraparenhimalno žilje

Nadzor globalnega MKP Dva glavna mehanizma:

•

Avtoregulacija: pri nenadnem povečanju arterijskega pritiska

se uporovne žile v možganih zožijo, obratno se zgodi pri nenadnem padcu arterijskega pritiska. Po miogeni hipotezi naj bi se gladke mišične celice v steni cerebralnih žil odzivale na spremembe transmuralnega pritiska. Majhne arterije in arteriole se ožijo ali širijo glede na povečanje ali zmanjšanje transmuralnega pritiska. Autoregulatorni odgovor se prične v nekaj sekundah in je končan v 15 do 30 sekundah. Zgornja meja avtoregulacije: srednji arterijski pritisk 160 mm Hg. Spodnja meja avtoregulacije: srednji arterijski pritisk srednji arterijski pritisk 50 mm Hg.

Avtoregulacija

Nadzor globalnega MKP Dva glavna mehanizma:

2.

Vpliv krvnih ali tkivnih plinov in pH na možganski krvni pretok: pri hiperkapniji pride do

dilatacije možganskih arteriol in povečanja MKP; obratno se zgodi pri hipokapniji. Spremembe vrednosti arterijskega kisika imajo obratne, vendar ne tako izrazite učinke. Vazodilatatorni učinek hiperkapnije je verjetno povezan s spremembami v ekstracelularnem pH, formacijo NO, pomembna je tudi vloga lokalnih koncentracij kalija in adenozina. Ti mehanizmi ščitijo možgane z zvišanjem dostave kisika ob hipoksiji, ishemiji ali tkivni poškodbi.

Nadzor regionalnega MKP – mehanizem živčnožilne sklopitve Najbolj edinstvena lastnost možganskih žil je njihova tesna povezava z nevroni in glijo. Nevroni, glija (astrociti, mikroglija, oligodendrociti) in žilne celice (endotelijske, gladkomišične, periciti, adventicijske celice) so povezane razvojno, strukturno in funkcionalno. Zato se uporablja tudi izraz »nevrovaskularna enota« ali »nevronsko-astrocitnovaskularna tripartitna enota«. V mehanizem živčnožilne sklopitve naj bi bile udeležene številne snovi: – ioni: K+, H+, Ca2+ produkti metabolizma: laktat, CO2, hipoksija, adenozin – – –

vazoaktivni nevrotransmiterji: dopamin, GABA, acetilholin, VIP vazoaktivni faktorji, ki se sproščajo pri nevronski

Sklopitev aktivnosti, metabolizma in lokalnega pretoka

Povezovalna vloga astrocita

Astrocit kot posrednik laktata in transmitorja

Mesto sklopitve aktivnosti sinapse in astrocita

Sklopitev aktivnosti, metabolizma in lokalnega pretoka

LEKCIJA 3: HOMEOSTAZA ŽIVČNE FUNKCIJE ; povzetek • Hematoencefalna bariera ločuje plazmo in ekstracelukarno tekočino ;endotelij in vloga astrocitov

• Celic glije imajo raznovrstno funkcijo: izolacija, metabolizem , dinamika nevrotransmitorjev…

• Zaščitna in prehranjevalna vloga likvorja je odvisna od dinamike sekrecije in reapsorpcije

• Cerebralna cirkulacija ima pomembne posebnosti nadzora ( pCO2, majhna odvisnost od Sy, lokalna regulacija)

• Obstajajo mehanizmi sklopitve nevronske aktivnosti, lokalnega metabolizma in lokalnega pretoka krvi