PBL Fall 7: Sensorik

Funktion	Typ	Axon typ (afferent)	Axon diameter	Hastighet
Proprioception	Muskelspole	Myelinerad tjock	13-20 um	80-120 m/s
Beröring	Merkel Meissner Pacinian Ruffini	Myelinerad mellan	6 - 12 um	35-75 m/s
Smärta, temperatur	Fria nervändar	Myelinnerad smal	1 -5 um	5-30 m/s
Smärta, temperatur, klåda	Fria nervändar	Omyelinerad	0.2 - 1.5 um	0.5-2 m/s

Typ	Hittas	Stimuli	Adaption	Frekvens	Känslighet
Meissner	Dermis Papilla, nära hudytan 40% av handsensoriken.	Hudrörelse	Snabb, ingen	1-300 Hz	50 Hz
Pacini(vater)	Djupt ner i epidermis. Ser ut som lök.	Hela hand/finger	Snabb, ingen	5-1000 Hz	200 Hz
Merkel	Toppen av Epidermis svett	Kanter, punkter	Långsam ihållande	0-100 Hz	5 Hz
Ruffini	Dermis	Drag i huden	Långsam, ihållande	0-? Hz	0.5 Hz

 

 

Mekanorecepptorer känner av stimuli utifrån, och sedan har vi Proprioceptorer som då känner av lägen inne i kroppen för att kunna styra och kontrollera den. De främst av dessa nämns nedan.

Kan finnas i olika grupper Ia och Ib och detta är olika hastigheter och hur snabbt de kan reagera. Vikten av detta förstås när muskelspole och Golgi senorgan (Ib) är inblandade i reflexer, som vi får svårt att styra, som är våra snabbaste ledning. Detta behövs för att undvika lagg i kroppen.

Muskelspole

Främsta uppgift att känna av belastningen i själva muskeln. Består av 4-8 muskelfibrer inneslutna i bindväv. Finns i många muskler och känner av sträckningen i dem, främst i skelettmuskulatur och de muskler som har mer finmotorik har fler muskelspolar. Eftersom muskelspolarna måste kunna känna av spänning hela tiden, så blir "ledningen" inte lös (flaccid) utan den ligger hela tiden lagom sträck och tillgänglig för avläsning av förändringar.

Golgi senorgan

Känner av muskelspänning mellan muskler (senorna kopplar mellan två muskler) och ligger bland kollagenfibrer på liknande sätt som muskelspolar. Mer långsamt adapterande. Använder Ib fibrer.

 

Ledreceptorer

Finns runt leder och funktion är dåligt kartlagd och signalerar antagligen ledens position. Finns 4 olika typer.

 

Dermatomer

Ett dermatom är ett område på huden som innerveras av en särskild spinalnerv. Kunskap om dermatom är nödvändig inom neurologin, för att kunna spåra skador på spinalnerver genom att undersöka hudområden på kroppen.

Det är lättast att förstå indelningen om man tänker sig att vi står på alla fyra, som en hund, tummarna fram fram och lillfinger bak.

Bra dermatomes landmärken som kan vara bra att komma ihåg

• C4: Nyckelbenet och bildar ett halsband - (Minne: C is 4 Cookies…)
• T4: Brösten, bröstvårtorna. (Minne: T is 4 the Tips of Nipple)
• T10: Navel (umbilicus) - (Minne: 0 liknar navel T10).
• L1: Där dina speedos slutar vid magen: (Minne: L for Lifeguard)

 

Ryggmärgen

Den gråa och vita substansen delas in i olika delar och Laminae är en sådan, Nuclei är en annan. Beroende på vilken Laminae vi rör oss i, så finns olika typer av fibrer och sinnesförmedling där.

• Smärta: 1, 2, 5
• Taktilt: 3, 4, 5
• Proprioception: 7

Sensitering

Anpassning efter smärta, även kallat Hyperalgesia är en typ av skydd för att undvika saker som är skadliga för kroppen. Genom att fortsätta trigga en viss smärtsignalering så kommer smärtan att gradvis öka, fast att själva ursprungsstimuli inte ökat. Exempel när man bränner sig i solen.

Detta i sin tur kan göra att Substans P frisätts och åter igen ökar det inflammatoriska svaret. Opiater och Endorfin dämpar i sin tur Substans P.

Det som händer är att kroppen t.ex. frigör signalsubstans som ökar känsligheten och aktiverar aktionspotentialer. Dessa kan uppstå genom inflamation och triggar cociceptorerna. Exempel: 

• Histamin
• Brandykinin
• Serotonin 

 

Perifier Sensitering

Hyperalgesi: Ute i kroppen som t.ex. vid inflammation ökar känsligheten då signalsubstanser (som nämnda ovan) utsöndras. Fördelen är att vid större smärta minskar användandet det skadade området och gör oss mer medvetna om att det behöver läka.

Central Sensitering

Allodyni: Beror på ökad känslighet av second order neuron på grund av first order nueron har stimulerat. Är dessutom first order en mekano och second order nociceptiv, kan detta gör att icke smärtsam beröring kan kännas som smärta, eftersom något som normalt inte skulle leda till vidare ledning av signalen, nu gör det. 

Wind-up fenomen:  Flera små, upprepade stimuleringar leder till smärta, som var för sig inte skulle göra det. Beror på att summering av synaptiska potentialer som inte helt hinner återställa sig tills nästa stimuli kommer in.

 

Smärttyper

Smärttyper

• Kutan - Huden
• Viceral - Inre organ
• Neurogen - Skada/tryck på nerv (central eller perifier)
• Nociceptiv - Vävnad
• Idiopatisk - Ej kartlagd smärta
• Psykogen - Från psykiska problem (t.ex. depression)
• Fantom - Från amputerad kroppsdel, signaler från återstående delar uppfattas av CNS
• Refererad - Smärta från inre organ refereras till känsel ut i huden. Ofta inom samma Dermatom och exempel är hjärtinfarkt som känns i armen.

Neuropatisk smärta Kan bero på många saker, som:

• Skada på nervceller
• MS
• Bältros
• Stroke
• Diabetes

Det är då svårt att behandla och risken är att smärtan är intensiv och kroniskt, samt förvärras då patienten är i riskgrupp för depression (som förstärker smärtupplevelsen).

Man kan dämpa smärta genom att hjärnan stimulerar de nedåtgående banorna och hämmar smärtsignalering (inhibering). Detta görs via PAG (Periaqueductal gray). Elektrisk stimulering av dessa område hos möss lindrade smärta och den mätbara aktiviteten i dorsalhornet hos nociceptiva neuronen. PAG reglerar aktivitet i flera delar av hjärnstammen. Receptorer som involveras i PAG är sådana som reagerar på opiater, fast kroppseget: Endofin, Enefaliner, Dynofiner.

Vid fantomsmärtor upplevs smärta i kroppsdelar som inte finns kvar och utöver detta kan delar av hjärnbarken som var kopplade till dessa (numera försvunna) delar tas över av närliggande strukturer. Därför kan Beröring av ansikte kännas i armen.

 

Smärta och temperatur

Man kallar uppfattning av smärta för nociception och går under egna banor istället för under de sensoriska. 

Cellkropparna finns i dorsalrotshornet i ryggmärgen (precis som övriga) och har lätt myelinerade fria nervändar och ger därför en något långsammare signal.

 

• Mekanosensetiva (A-delta fibrer)
  • Skarp och snabb smärta, enkelt att lokalisera och kopplar om i Lamina 1 och 5 i dorsalroten.
  • Mekanisk Smärtstimuli
• Mekanotermiska (A-delta fibrer)
  • Skarp och snabb smärta som enkelt lokaliseras.
  • Mekanisk och termisk smärtstimuli
• Polymodala (C-fibrer)
  • Är omyelinerade och långsamma, därför ger det en molnande smärta som dröjer.
  • Mekanisk terminsk och kemisk stimuli

 

	Mekanisk	Termisk	Kemisk
Mekanosensitiva	x
Mekanotermiska	x	x
Polymodala	x	x	x

 

En annan viktig skillnad är mot känseln är att de receptiva fälten är stora för smärta, i alla nivåer (periferin, thalmatiskt och kortikalt), vilket indikerar på att informationen om att det gör ont snarare än exakt var är viktigare. 

• A-fibrer ger stark snabb smärta (sticker med nål)
• C-fibrer kommer långsammare och molnande (slår i tån)

Transient Receptor Potential - kanaler (TRP) sensorer som känner av temperaturintervall, finns

•  TRPV1 (A och C fibrer)
• Måttlig hetta  (45C)
• Capsaicin
• TRPV2
• Högre värme (52C)

Resultatet av smärtan är dels den stimuli som kommer in i PNS och den bearbetning som sker i CNS. Därför är smärta väldigt personligt, beroende på hur vi hanterar det. Det är helt enkelt inte hur man har det, utan på hur man tar det! 

 

Thalamus

Sensoriken från kroppen rör sig alla mot Thalamus. 

Ventral Posterior Lateral (VPL)
Tar emot signaler från dorsal column - mediala lemniska vägen.
Kroppen och främre delen av ansiktet.

 

Ventral Posterior Medial (VPM)
Signaler från kranialnerv 5 (trigeminal)

 

Somatosensoriska Cortex

Signalerna går till Primära somatosensoriska cortext, vilket är i Gyrus Postcentralis i Parietalloben.

Inkluderas 4 Brodmann områden (1, 2, 3a,3b)

• Kutan Stimuli (hud): 1 , 2och 3b - 
• Proprioception: 2, 3a
• Taktil: 2

Sensoriska gyrusen är sedan uppdelad segmentvis så att varje kroppsdel styrs av alla de typerna. Homunculus är representationsfigur med storleken baserad på vår känslighet. Detta är tecken på att tätare receptorer ute perifert kräver ställe område i cortex.

Utöver själva denna uppdelning så ligger nervcellerna med olika djup. De olika djupen står sedan för kommunikation med olika delar.

• 2-3: Till andra delar av cortex areaor (area 1 och 2, SII)
• 4: Från tahalmus
• 5: Subcorticala strukturer
• 6: Till Thalamus

 

Nervbanor

Det finns olika typer av nervbanor och dessa korsar över på olika ställen och går till olika delar av hjärnan. Detta innebär att skador på ryggen inte nödvändigtvis klipper all kontakt mellan övre och nedre delen av kroppen, utan snarare begränsar vissa funktioner. 

• First-order neuron är de som tar emot stimuli
• Second order neuron är de som man kopplar över till
• Third-order neuron kan vara en tredje överkoppling (t.ex. Thalamus till Cortex)

 

Olika banor

• Dorsal Column Media-lamina (Posterior Column)
  • Nociceptiv/Mekano
  • Följer upp i Fasiculus Gracalis (undre/ben) och Fasiculus Cuneatus (övre/arm) områdena
  • Kopplar över i Nucleus Gracalis(undre) och Cuneatus (övre)
  • Korsar över
  • Upp till Thalamus VPL
• Spinothalmatic vägen (Anterolateral)
  • Smärta
  • Korsar över direkt i samma nivå som stimuli
  • Fungerar samma för hand (över) och ben (under)
  • Går upp till Thalamus VPL
• Spinocerrebellära vägen (Ipsilateralt)
  • För Proprioception. 
  • Samma sida som stimuli
  • Följer hela vägen upp till Cerebellum
  • Stannar där, enda som inte går till Cortex.
• Trigeminothalmatiska  banan
  • Smärta, proprioception, känsel i ansiktet. 
  • Finns två banor.
    
    • Ena går in direkt i PONS
    • Anda går först ner till Medulla och sedan upp.
  • Fortsätter sedan genom Thalamus VPM

 

Övrigt

Övningsfrågor och prov hittar du här

 

Förklarande videos