Rezeptore und effektore Nervenendingungen. Der Reflexbogen. 11.09.2013. Dr. med. Mark Olah

Wiederholung I. Myelisinierte nervenfasern in PNS Hoher Leitungsgeschwindigkeit - myelinscheide Elektrischen Isolierung des Axon Zellmembranähnliche Zusammensetzung (Myeloproteinen, Phospholipiden z.B. Cerebrozid)

Wiederholung II. Nicht-myelisinierte nervenfasern in PNS Nicht-myelinisierten: niedrige Leitungsgeschwindigkeit (C-Fasern und IV-Fasern, < 3 m/s; Axone werden von Neurogliazellen eingehüllt, wobei die Verbindung aus Axon und Neurogliazelle als Nervenfaser (Neurofibra) bezeichnet wird

Wiederholung III. Klassifikation der Nervenfasern Gruppe Funktion Durchmesser (μm) Fasertyp Leitungsgeschwindigkeit (m/s) Aα Ia Ib Efferenz für Skelettmuskeln (extrafusal) Afferenz aus Muskelspindeln (primär) Afferenz aus Sehnenspindeln ca. 12-20 myelinisiert ca. 70-120 II II Afferenz von Haut-Mechanorezeptoren Afferenz aus Muskelspindeln (sekundär) ca. 6-12 myelinisiert ca. 30-70 Aγ III Efferenz für Muskelspindeln Afferenzen für Temperatur und Schmerz (Haut) ca. 2-5 myelinisiert ca. 12-30 B III Efferenz (präganglionär, Sympathicus) Afferenz (tiefe Druckrezeptoren von Muskeln) ca. 3 myelinisiert ca.3-15 ca. 10-25 C IV Efferenz (postganglionär, Sympathicus) Afferenzen für Temperatur und Schmerz (Haut) ca. 1 nichtmyelinisiert ca. 0,5-2

Funktionelle Begriffe Afferent (einführend, input) Efferent (ausführend, output) Sensorisch (aus dem Umwelt oder inneren Organ) Motorisch (zu den Zielorgan) Somatomotor ( zu Quergestreifte Muskeln) Somatosensor (Sensorische Nervendigungen, Mechanorezeptoren aus dem Körper) Visceromotor (zu Glattmuskulatur, Drüsen) Viscerosensor (aus dem Eingeweide)

I. Somato- und Viscerosensorische Nervendigungen =Rezeptoren, die nicht zu den spezeialisierten Sinnesorganen gehören Die Zellkörper liegen in Spinalganglien oder in sensorischen Ganglien der Hirnnerven Axonterminalen: 1. Rezeptive Membranteil, bei der Einwirkung eines Reizes das Rezeptorpotenzial erzeugt (Reiztransduktion). 2. In der regenerativen Membranteil Aktionspotenziale werden ausgelöst und weitergeleitet (Reiztransformation) Spinalnerv Afferent Faser Rezeptor-endigung

Sensorische Rezeptoren: Rezeptive Membranteil+Regenerativ Membranteil des Axons Umhüllung (Schwann Zellen, und Reste des Endo-, Peri-, Endoneuriums) Grundsubstanz (Cytoskelettelementen) gibt die Rezeptormatrix (Umgebung)

Klassifizierung von sensorischen Nervendigungen Nach dem morphologischen Aufbau Nach dem Reizform -Berührungs -Druck -Vibration -Spannung -Dehnungsrezeptoren -Nozizeptoren -Thermorezeptoren III. Nach der Lage -Exterozeptor (Haut) -Rezeptoren der tiefen somatischen Gewebe (Speziel Form:propriozeptor) -Interozeptor/Viscerozeptor Nicht Gewäbeschädliche Reize Gewäbeschädliche Reize (Noxa)

Freie Nervendigungen Allgemeines Vorkommen: -Epidermis, Dermis Myelinisiert (III) oder nicht-Myelinisiert (IV) Direkt Kontakt mit der Interstitium Drei Typen: -Mechanorezeptoren -Nozizeptoren -Thermorezeptoren Allgemeines Vorkommen: -Epidermis, Dermis -Gefäßwand der Muskulatur -in der Wand von Hohlorganen -in dura Mater Rezeptive Membranbereich Schwann Zelle

Freie Nervenendigungen in der Haut Str. Granulosum Lamina Basalis Schwann Zelle/ NICHT MYELINISIERT Axon Typ IV

Molekulär Hintergrund der Nozizeption in einer Nervenendigung CAPSAICIN/HITZE ATP BRADYKININ OPIOID

Weitere Exterozeptoren- Merkel-Nervendigung In der Epidermis Merkel-Zellen sind durch Desmosomen mit den Keratinozyten der Umgebung verankert Langsam adaptierendes Mechanoreceptor (Drucksinn) Fingerspitz 80 Zellen/cm2 Schwann Zelle MYELINISIERTE Axon (III)

Meissner-Körperchen Nicht mielinisierte Verzweigung Perineural Kapsel Keilförmigen Schwann-Zell lamellen Perineural Kapsel Schwann Zell Lamellen Schnell adaptierendes Mechanorezeptor (Berührungssinn) Druckänderung Grösste Empfindlichkeit bei 20-50 Hz Dick-mielinisierte Faser (Typ II)

Vater-Pacini Körpelchen I.

Vater-Pacini Körpelchen II. ein zentrales Axon (nichtmyelinisiert), eine Hülle um das zentrale Axon,aus zahlreichen Schichten von Schwann-Zellen besteht eine mehrschichtige Kapsel aus Perineuralzellen (perineurale Neurothelzellen, bis zu 50) Lage von zwiebelschalenähnlich angeordneten Lamellen zwischen denen sich eine visköse Flüssigkeit befindet.

Vater-Pacini Körpelchen III. Die afferente Faser eines Vater-Pacini-Körperchens hat einen Durchmesser von 7-10μm und ist dick myelinisiert (II-Faser) Die Vater-Pacini-Körperchen kommen vor allem in den tieferen Schichten der Haut vor Weitere wichtige Lokalisationen sind Peritoneum parietale, Mesenterien und Pleura parietalis. Im Bewegungsapparat liegen die Vater-Pacini-Körperchen in den Muskelsepten, im Periost und im periartikulären Bindegewebe. Sie reagieren auf Änderungen der Geschwindigkeit von Bewegungsreizen. Sie sind daher als Beschleunigungsdetektoren bezeichnet Effektive Reize sind mechanische Vibrationen, wie z.B. Bodenerschütterungen. Die größte Empfindlichkeit besteht im Bereich von 200-400 Hz

RUFFINI Körpelchen Ruffini-Körperchen kommen in der behaarten und unbehaarten Haut sowie in Gelenkkapseln und im Periodontium der Zähne vor. Dehnungsrezeptoren mit langsamer Adaption

Mechanorezeptoren der tiefen somatischen Gewebe Golgi-Sehnen Organe Muskelspindel Tiefsensorik (Propriozeption): Informationen über die Stellung und Bewegung der Extremitäten und die Haltung des Gesamtkörpers liefert.

Golgi-Sehnen Organe / Sehnenspindel Eingekapselten Rezeptor des Bewegungsapparat Maximum 1,6 mm lang Dichte myelinisierte, Ib Fasern Kommt am Muskel-Sehne übergang vor Typische Spannungssensor des Skelettmuskels Erregung: Kontraktion oder Dehnung Schützt Muskel durch Hemmung der spinalen Motoneuron vor Überlastung Die afferenten nervenfasern erreichen die Körperchen an deren Langsseite

Muskelspindel

Muskelspindel

Weiteren efferenten Nervenendigungen Varikosität (Glattmuskulatur) Neuromuskuläre Endplatte

Afferente Fasergruppe Zusammenfassung Rezeptortyp Afferente Fasergruppe Adäquater Reiz Sinnesmodalität Kutane Rezeptoren   Mechanorezeptoren Merkel-Nervenendigung II statische Hautdeformation Druck Ruffini-Körperchen Hautdeformation, Abscherung Druck, Scherkräfte Meissner-Körperchen Vibration Hautkontakt (fein diskriminierend), niederfrequente Vibration Haarfollikelrezeptoren Haarbewegungen Hautkontakt, Berührung Vater-Pacini-Körperchen höherfrequente Vibration freie Nervenendigung III Hautdeformation Hautkontakt (gering diskriminierend) Thermorezeptoren III, IV 15-35 ºC kalt IV 30-45 ºC warm Nozizeptoren Gewebeschädigung stechender Schmerz, schnell brennender Schmerz, dumpf, langsam Propriozeptoren Muskelspindel, primär Ia Muskeldehnung (Länge) Propriozeption, Vibration Muskelspindel, sekundär Propriozeption Golgi-Sehnenorgan Ib Sehnenspannung Muskelkraft, Muskelspannung Gelenkrezeptoren II, III Gelenkbewegung, Druck

Einleitung in die Reflexe “Unter einem Reflex versteht man eine stets gleichbleibende (stereotype) Reaktion des Organismus auf einen bestimmten Reiz, der beim Überschreiten einer Reizschwelle unausweichlich wird“

Reflexbogen Angelehnt an das Konzept des technischen Regelkreises und an entsprechende Input/Output-Systeme. auf der Seite der Eingabe der afferente Schenkel des Bogens auf der Seite der Ausgabe der efferente Schenkel des Bogens

Die somatischen und viszeralen Efferenzen Motorischen Fasern zu den Skelettmuskeln allgemeinen viszeralen Efferenzen (AVE) – Information an die glatte Muskulatur, die Herzmuskulatur und die Drüsen. speziellen viszeralen Efferenzen (SVE) - innervieren die von den Kiemenbogen abstammende Muskulatur („Branchialmotorische Efferenzen“), also die Kaumuskulatur, die Mimische Muskulatur sowie die Muskulatur von Rachen und Kehlkopf.

Reflexkreis

Spinale Reflexen somatische (Eigenreflex, Fremdreflex) viszerale (Eingeweidereflexe) gemischte Reflexe Viszerosomatische Reflexe Kutiviszerale Reflexe Übertragener Schmerz

Eigenreflex Monosynaptischer Reflexe für Die Haltung reziproke antagonistische Hemmung (Strecker-Beuger) Patellareflex

Fremdreflexe Analreflex polysynaptische motorische Reflexe Bauchhautreflex Bulbocavernosusreflex Kornealreflex Kremasterreflex Plantarreflex Pupillenreflex Saugreflex Schluckreflex Würgreflex polysynaptische motorische Reflexe mehrere Rückenmarkssegmente betiligt sind. gereiztes und Erfolgsorgan (Effektor) nicht identisch sind.

Eingeweidereflexe Blasenentleerungsreflexe Defäkationsreflexe Reflektorischen Pupillenerweiterung (unterschiedliche afferent und efferent!)

Viszerosomatische Reflexe Viszeroafferenzen (s.o.) auf segmental zugehörige α-Motoneurone verschaltet Kontraktion der ipsilateralen Bauchwandmuskulatur (Abwehrspannung)=Defense Musculaire 

Kutiviszerale Reflexe Somatoafferenzen aus der Haut (Schmerz-, Temperatur-, Druckrezeptoren) können segmental (dem Dermatom zugehörig) auf die viszeromotorische Innervation von Eingeweidemuskulatur verschaltet werden. Kutiviszerale Reflexe sind auch für Erektions- und Ejakulationsreflexe von Bedeutung. ? ?

Übertragener Schmerz (HEAD-Zonen) Berührungsempfindlichkeit (Hyperästhesie) Viszeroafferenzen und Schmerzafferenzen aus der Haut auf dieselben Strangzellen des Rückenmarks projizieren: Konvergenz