PATOFIZJOLOGIA UKŁADU

PATOFIZJOLOGIA UKŁADU

AUTONOMICZNEGO

AUTONOMICZNEGO

Katedra Patofizjologii

Katedra Patofizjologii

Collegium Medicum UJ

Collegium Medicum UJ

2002/3

2002/3

Plan wykładu

Plan wykładu

patofizjologia układu

patofizjologia układu

autonomicznego

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

UKŁAD AUTONOMICZNY

UKŁAD AUTONOMICZNY

- UA

- 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

ANATOMIA UKŁADU

AUTONOMICZNEGO

AUTONOMICZNEGO

1. Nazwę układ autonomiczny włókna przedzwojowe i
pozazwojowe (UA) wprowadził Langley 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

Próby układu

autonomicznego 1

autonomicznego 1

Kontrola ciśnienie 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

Próby układu

autonomicznego 2

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

IMMUNOSENSORYCZNA

ROLA NERWU

ROLA NERWU

X

X

JĄDRO GRZBIETOWE
NERWU BŁĘDNEGO

ODPOWIEDŹ
IMMUNOLOGICZ
NA

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

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

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 regulacji światła naczyń istnieje stała interakcja pomiędzy
śródbłonkiem a UA.

Zmiany aktywności
baroreceptorów przez

Centralny lub miejscowe
przestawienie czułości w
wyniku

• Zmniejszenia produkcji
prostacyklin przez
śródbłonek

• Spadek aktywności
pomp jonowych

• Spadku elastyczności
naczyń

Średnie ciśnienie tętnicze [mm
Hg]

A

k

ty

w

a

c

ja

n

e

rw

u

%

a

k

ty

w

n

yc

h

w

łó

k

ie

n

40 60 80 100 120
140 160

10
0

50

0

Nadciśnie
nie

Norma

ZMIANY FUNKCJI BARORECEPTORÓW W

ZMIANY FUNKCJI BARORECEPTORÓW W

NADCIŚNIENIU

NADCIŚNIENIU

ODRUCH Z BARORECEPTORÓW –

ODRUCH Z BARORECEPTORÓW –

ODPOWIEDŹ NA STRES (1)

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 –

ODRUCH Z BARORECEPTORÓW –

ODPOWIEDŹ NA STRES (2)

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

Hipermetaboliz
m

hipertermia

pokarm 

Hipometabolizm

hipotermia

pokarm 

+ NTS
-

CCK CRH
NPY

głód

sytość

Wagotomi
a

kapsaicyn
a

Sygnały
preabsorpcy
jne

CCK

IL-1

(LPS,
PGE)

?
Insulina

Poziom
glukozy
w
surowicy


Sygnały

poabsorpcyj
ne

Insulina

WŁÓKNA AFERENTNE NERWU BŁĘDNEGO W REGULACJI

WŁÓKNA AFERENTNE NERWU BŁĘDNEGO W REGULACJI

METABOLIZMU

METABOLIZMU

FEO - food

FEO - food

entrainable

entrainable

oscillator (without

oscillator (without

neural input)

neural input)

Davidson

Davidson

1999

1999

wagotonia

ZABURZENIA PRZYJMOWANIA

ZABURZENIA PRZYJMOWANIA

POKARMU

POKARMU

Anorexia nervosa

Anorexia nervosa

Bulimia

Bulimia

Płeć

Płeć

kobiety

Kobiety

Regulacja wagi ciała

Regulacja wagi ciała

Restrykcje

pokarmowe

Wymioty

Waga ciała

Waga ciała

Znacznie obniżona

Prawie norma

Amenorrhea

Amenorrhea

100%

50%

Inne zaburzenia

Inne zaburzenia

endokrynologiczne

endokrynologiczne

Częste

Czasami

Zachowanie

Zachowanie

antyspołeczne

antyspołeczne

Rzadko

Często

Zaburzenia sercowo-

Zaburzenia sercowo-

naczyniowe (bradykardia,

naczyniowe (bradykardia,

hipotensja)

hipotensja)

Często

Czasami

Zmiany skórne

Zmiany skórne

(hirsutyzm, suchość,

(hirsutyzm, suchość,

keratyzacja)

keratyzacja)

Zazwyczaj

Rzadko

Hypotermia

Hypotermia

Zazwyczaj

Rzadko

Powikłania

Powikłania

Hypokaliemia,

zaburzenia rytmu

serca

Hypokaliemia,

zaburzenia rytmu

serca, pęknięcia

przełyku lub

żołądka, zarzucanie

treści żołądkowej .

NIEWYDOLNOŚĆ UA

NIEWYDOLNOŚĆ UA

1.0 Prosta niewydolność układu
autonomicznego (Pure autonomic failure,
PAF)
Objawy; niedociśnienie ortostatyczne,pęcherz
neurogenny, impotencja.

2.0 Zanik systemowy (multiple system
atrophy, MSA)
1.1 Degeneracja prążkowiowo-czarna
1.2 Zanik oliwkowo - mostowo – móżdżkowy
1.3 Uszkodzenie piramidowe
Objawy; bradykinezja (l-DOPA słaba
odpowiedź), objawy móżdżkowe, piramidowe,
niedociśnienie ortostatyczne, impotencja,
pęcherz neurogenny.

RÓŻNICOWANIE PAF I MSA

RÓŻNICOWANIE PAF I MSA

Parametr

Parametr

PAF

PAF

MSA

MSA

Objawy

Objawy

Niedociśnienie
ortostatyczne

Niedociśnienie
ortostatyczne i

pęcherz
moczowy,etc.

Przewód

Przewód

pokarmowy

pokarmowy

Zaparcie

Rzadko objawy

CSN zajęcie

CSN zajęcie

Nie

Tak

Neuropatia

Neuropatia

somatyczna

somatyczna

Nie

14-20%

Progresja

Progresja

Wolno postępujące Szybko

postępujące

Prognoza

Prognoza

Dobra (10-15 lat)

Zła (4-5 lat)

(Uszkodzenie

(Uszkodzenie

Głównie

pozazwojowe

Przedzwojowe

(centralne)

Poziom

Poziom

noradrenaliny w

noradrenaliny w

pozycji leżącej

pozycji leżącej

Spadek

Norma

ZABURZENIA UKŁADU

ZABURZENIA UKŁADU

AUTONOMICZNEGO

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

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 Sjogrena
Amyloidoza
Trąd
Krioglobulinemia

Cukrzyca
Mocznica
Niedobory B1, B6, B12, niacyna
HIV
leki

Podostra, przewlekła

Ostra

NEUROPATIA CUKRZYCOWA (NC) – 1

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
QT.

7. NC objawia się początkowo zaburzeniami

czynnościowymi.

NEUROPATIA CUKRZYCOWA (NC) – 2

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, nie trzymanie moczu i zakażenia w

układu moczowego mogą prowadzić do mocznicy.

12. Objawem NC jest również impotencja

OMDLENIE

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 starszych)

PRZYCZYNY OMDLENIA (1)

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)

PRZYCZYNY OMDLENIA (2)

2.0. 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)

PRZYCZYNY OMDLENIA (3)

3.0. Neurologiczne (krążenie mózgowe)

Migrena
Padaczka
TIA (przejściowe ataki niedokrwienne
mózgu)
Niewydolność krążenia mózgowego
Udar

4.0. Metaboliczne

Metabolity, hiperwentylacja, hipoglikemia,
hipoksemia, leki (alkohol)

OMDLENIA

OMDLENIA

ORTOSTATYCZNE

ORTOSTATYCZNE

Omdlenie ortostatyczne

Omdlenie ortostatyczne - (spadek ciśnienia

skurczowego o 20 lub o 10 mm Hg 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 pacjemtów leki i odwodnienie:

Ortostatyczna posturalna hypotensja (POTS)

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

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

NADWRAŻLIWOŚĆ ZATOKI

SZYJNEJ

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 <50 mm Hg
3. Mieszane

Objawy kliniczne omdlenia sugerujące

przyczynę

Objawy
Po nieprzyjemnym wrażeniu

zmysłowym, ból, dźwięk, widok

Wazowagalne

W czasie lub po oddaniu moczu, stolca,

kaszlu, połykania

Sytuacyjne

W pozycji stojącej

Ortostatyczne

Po wysiłku u atletów

Odruchowe

Przy zmianie pozycji ciała

Śluzak

przedsionka,

zakrzep

Po wysiłku - pozostali

Zwężenie aorty , zastawki

mitralnej, zastawki płucnej,

choroba wieńcowa

Związane z skrętem głowy

Zespół zatoki

szyjnej

Omdlenie z zawrotami głowy, zab. mowy,

diplopią i innymi objawami ischemii pnia mózgu.

TIA, migrena, tt.

Podstawnej