26.1: Anatomy ya Mfumo wa neva

Malengo ya kujifunza

• Eleza vipengele vikuu vya anatomical ya mfumo wa neva
• Eleza kwa nini hakuna microbiota ya kawaida ya mfumo wa neva
• Eleza jinsi microorganisms kushinda ulinzi wa mfumo wa neva kusababisha maambukizi
• Kutambua na kuelezea dalili za jumla zinazohusiana na maambukizi mbalimbali ya mfumo wa neva

Mwelekeo wa kliniki: Sehemu ya 1

David ni seremala mwenye umri wa miaka 35 kutoka New Jersey. Mwaka mmoja uliopita, aligunduliwa na ugonjwa wa Crohn, ugonjwa wa bowel sugu ambao hauna sababu inayojulikana. Amekuwa akitumia dawa ya corticosteroid ili kusimamia hali hiyo, na dawa hiyo imekuwa yenye ufanisi sana katika kutunza dalili zake. Hata hivyo, Daudi hivi karibuni aliugua na kuamua kutembelea daktari wake wa huduma ya msingi. Dalili zake zilijumuisha homa, kikohozi kinachoendelea, na kupumua kwa pumzi. Daktari wake aliamuru X-ray ya kifua, ambayo ilifunua kuimarisha mapafu sahihi. Daktari aliagiza kozi ya levofloxacin na akamwambia Daudi kurudi kwa wiki ikiwa hakujisikia vizuri.

Zoezi\(\PageIndex{1}\)

1. Ni aina gani ya madawa ya kulevya ni levofloxacin?
2. Ni aina gani ya microbes ambayo dawa hii itakuwa na ufanisi dhidi?
3. Ni aina gani ya maambukizi yanayolingana na dalili za Daudi?

Mfumo wa neva wa binadamu unaweza kugawanywa katika mifumo miwili ya kuingiliana: mfumo wa neva wa pembeni (PNS) na mfumo mkuu wa neva (CNS). CNS ina ubongo na kamba ya mgongo. Mfumo wa neva wa pembeni ni mtandao mkubwa wa mishipa inayounganisha CNS kwa misuli na miundo ya hisia. Uhusiano wa mifumo hii ni mfano katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\).

Mfumo wa neva wa Kati

Ubongo ni chombo ngumu zaidi na nyeti katika mwili. Ni wajibu wa kazi zote za mwili, ikiwa ni pamoja na kutumikia kama kituo cha kuratibu kwa hisia zote, uhamaji, hisia, na akili. Ulinzi kwa ubongo hutolewa na mifupa ya fuvu, ambayo kwa upande wake hufunikwa na kichwa, kama inavyoonekana kwenye Mchoro\(\PageIndex{2}\). Kichwani kinajumuisha safu ya nje ya ngozi, ambayo inaunganishwa kwa aponeurosis, safu ya gorofa, pana ya tendon ambayo inaimarisha tabaka za juu za ngozi. Periosteum, chini ya aponeurosis, imara inaweka mifupa ya fuvu na hutoa ulinzi, lishe kwa mfupa, na uwezo wa kutengeneza mfupa. Chini ya safu ya mfupa ya fuvu ni tabaka tatu za utando zinazoitwa meninges zinazozunguka ubongo. Nafasi za jamaa za meninges hizi zinaonyeshwa kwenye Mchoro\(\PageIndex{2}\). Safu ya meningeal iliyo karibu na mifupa ya fuvu inaitwa mama wa kudumu (maana halisi mama mgumu). Chini ya mama ya kudumu ni mama wa arachnoid (mama halisi kama buibui). Safu ya ndani ya meningeal ni membrane yenye maridadi inayoitwa pia mater (mama halisi ya zabuni). Tofauti na tabaka nyingine za meningeal, pia mater imara kuzingatia uso convoluted ya ubongo. Kati ya mater araknoida na pia mater ni nafasi ya araknoida ndogo. Sehemu ndogo ya araknoida ndani ya mkoa huu imejaa maji ya cerebrospinal (CSF). Maji haya ya maji yanazalishwa na seli za plexus ya choroid-maeneo katika kila ventricle ya ubongo ambayo inajumuisha seli za epithelial za cuboidal zinazozunguka vitanda vidogo vya kapilari. CSF hutumikia kutoa virutubisho na kuondoa taka kutoka kwa tishu za neural.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Vipengele muhimu vya mfumo wa neva wa binadamu vinaonyeshwa katika mfano huu. Mfumo mkuu wa neva (CNS) una ubongo na kamba ya mgongo. Inaunganisha na mfumo wa neva wa pembeni (PNS), mtandao wa neva unaoenea katika mwili wote.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Tabaka za tishu zinazozunguka ubongo wa binadamu zinajumuisha utando wa meningeal tatu: mater ya kudumu, mater araknoida, na pia mater. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Taasisi za Taifa za Afya)

Kizuizi cha Damu-ubongo

Tishu za CNS zina ulinzi wa ziada kwa kuwa hazipatikani kwa damu au mfumo wa kinga kwa njia sawa na tishu nyingine. Mishipa ya damu ambayo hutoa ubongo na virutubisho na vitu vingine vya kemikali hulala juu ya pia. Capillaries zinazohusiana na mishipa haya ya damu katika ubongo hazipatikani zaidi kuliko wale walio katika maeneo mengine katika mwili. Seli za endothelial za capillary huunda majadiliano mazuri ambayo hudhibiti uhamisho wa vipengele vya damu kwenye ubongo. Aidha, capillaries ya fuvu ina fenestra ndogo (miundo kama pore-kama ambayo imefungwa na membrane) na vesicles pinocytotic kuliko capillaries nyingine. Matokeo yake, vifaa katika mfumo wa mzunguko vina uwezo mdogo sana wa kuingiliana na CNS moja kwa moja. Jambo hili linajulikana kama kizuizi cha damu-ubongo.

Kikwazo cha damu-ubongo kinalinda maji ya cerebrospinal kutokana na uchafuzi, na inaweza kuwa na ufanisi kabisa katika ukiondoa vimelea vya microbial. Kama matokeo ya ulinzi huu, hakuna microbiota ya kawaida katika maji ya cerebrospinal. Kizuizi cha damu-ubongo pia huzuia mwendo wa madawa mengi ndani ya ubongo, hasa misombo ambayo si lipid mumunyifu. Hii ina ramifications makubwa kwa matibabu yanayohusisha maambukizi ya CNS, kwa sababu ni vigumu kwa madawa ya kulevya kuvuka kizuizi cha damu-ubongo kuingiliana na vimelea vinavyosababisha maambukizi.

Kamba ya mgongo pia ina miundo ya kinga inayofanana na yale yanayozunguka ubongo. Ndani ya mifupa ya vertebrae ni meninges ya mater dura (wakati mwingine huitwa ala la dural), mater araknoida, pia mater, na kizuizi cha damu-mgongo kinachodhibiti uhamisho wa vipengele vya damu kutoka kwenye mishipa ya damu inayohusishwa na uti wa mgongo.

Ili kusababisha maambukizi katika CNS, vimelea vinapaswa kufanikiwa kuvunja kizuizi cha damu-ubongo au kizuizi cha damu-mgongo. Vimelea mbalimbali huajiri sababu tofauti za virulence na taratibu za kufikia hili, lakini kwa ujumla zinaweza kuunganishwa katika makundi manne: intercellular (pia huitwa paracellular), transcellular, leukocyte kuwezeshwa, na nonhematogenous. Kuingia kwa intercellular kunahusisha matumizi ya mambo ya virulence ya microbial, sumu, au michakato ya kuvimba-mediated kupita kati ya seli za kizuizi cha damu-ubongo. Katika kuingia transcellular, pathogen hupita kupitia seli za kizuizi cha damu-ubongo kwa kutumia mambo ya virulence ambayo inaruhusu kuambatana na na kusababisha matumizi ya njia za vacuole- au receptor-mediated. Kuingia kwa leukocyte ni utaratibu wa farasi wa Trojan ambao hutokea wakati pathogen inathiri leukocytes za damu za pembeni ili kuingia moja kwa moja kwenye CNS. Uingizaji usio na hematogenous unaruhusu vimelea kuingia kwenye ubongo bila kukutana na kizuizi cha damu-ubongo; hutokea wakati vimelea vinasafiri pamoja na mishipa ya fuvu yenye kunusa au ya trijemia inayoongoza moja kwa moja kwenye CNS.

Unganisha na Kujifunza

Tazama video hii kuhusu kizuizi cha damu-ubongo

Zoezi\(\PageIndex{2}\)

Kazi ya msingi ya kizuizi cha damu-ubongo ni nini?

Mfumo wa neva wa pembeni

PNS hutengenezwa kwa mishipa inayounganisha viungo, miguu, na miundo mingine ya mwili kwa ubongo na kamba ya mgongo. Tofauti na ubongo na uti wa mgongo, PNS haijalindwa na mfupa, meninges, au kizuizi cha damu, na, kwa sababu hiyo, neva za PNS zinaathirika zaidi na kuumia na maambukizi. Uharibifu wa microbial kwa mishipa ya pembeni unaweza kusababisha kusonga au kuganda inayojulikana kama neuropathia. Dalili hizi zinaweza pia kuzalishwa na majeraha na visababishi visivyoambukiza kama vile dawa au magonjwa sugu kama ugonjwa wa kisukari.

Seli za Mfumo wa neva

Tishu za PNS na CNS hutengenezwa kwa seli zinazoitwa seli za glial (seli za neuroglial) na neurons (seli za ujasiri). Seli za glial husaidia katika shirika la neurons, hutoa jukwaa kwa baadhi ya vipengele vya kazi ya neuronal, na misaada katika kupona kutokana na kuumia kwa neural.

Neuroni ni seli maalumu zinazopatikana katika mfumo wa neva zinazotumia ishara kupitia mfumo wa neva kwa kutumia michakato ya electrochemical. Muundo wa msingi wa neuroni unaonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{3}\). Mwili wa seli (au soma) ni kituo cha kimetaboliki cha neuroni na kina kiini na sehemu nyingi za organelles za seli. Upanuzi wa matawi mengi kutoka kwa soma huitwa dendrites. Soma pia hutoa ugani ulioenea, unaoitwa axon, ambayo inawajibika kwa maambukizi ya ishara za electrochemical kupitia taratibu za usafiri wa ion. Axons ya aina fulani za neurons zinaweza kupanua hadi mita moja kwa urefu katika mwili wa mwanadamu. Ili kuwezesha maambukizi ya ishara ya electrochemical, baadhi ya neurons zina kichwa cha myelini kilicho karibu na axon. Myelin, sumu kutoka utando wa seli za glial kama seli Schwann katika PNS na oligodendrocytes katika CNS, mazingira na insulates axon, kwa kiasi kikubwa kuongeza kasi ya maambukizi electrochemical signal pamoja akzoni. Mwisho wa axon huunda matawi mengi ambayo yanaishia katika balbu inayoitwa vituo vya synaptic. Neurons huunda majadiliano na seli nyingine, kama vile neuroni nyingine, ambayo hubadilishana ishara. Majadiliano, ambayo kwa kweli ni mapungufu kati ya neurons, hujulikana kama synapses. Katika kila synapse, kuna neuroni ya presynaptic na neuroni ya postsynaptic (au kiini kingine). Vipindi vya sinepsi vya axon ya terminal ya presynaptic huunda sinepsi na dendrites, soma, au wakati mwingine akzoni ya neuroni ya postsynaptic, au sehemu ya aina nyingine ya seli kama vile seli ya misuli. Vipindi vya synaptic vina vyenye vimelea vilivyojaa kemikali zinazoitwa neurotransmitters. Wakati ishara electrochemical kusonga chini akzoni fika sinepsi, vesicles fyuzi na utando, na neurotransmitters hutolewa, ambayo kuenea katika sinepsi na kumfunga kwa receptors kwenye utando wa seli postsynaptic, uwezekano wa kuanzisha majibu katika seli hiyo. Kwamba majibu katika kiini postsynaptic ni pamoja na uenezi zaidi wa ishara electrochemical kusambaza habari au contraction ya fiber misuli.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): (a) Neuroni ya myelinated inahusishwa na oligodendrocytes. Oligodendrocytes ni aina ya seli ya glial ambayo huunda ala ya myelini katika CNS ambayo hutenganisha axon ili msukumo wa neva wa electrochemical uhamishwe kwa ufanisi zaidi. (b) Sinapsi ina mwisho wa axonal wa neuroni ya presynaptic (juu) ambayo hutoa neurotransmitters ambayo huvuka nafasi ya sinepsi (au cleft) na kumfunga kwa receptors juu ya dendrites ya neuroni postsynaptic (chini).

Zoezi\(\PageIndex{3}\)

1. Ni seli gani zinazohusishwa na neurons, na kazi yao ni nini?
2. Muundo na kazi ya synapse ni nini?

Meningitis na Encephalitis

Ingawa fuvu hutoa ubongo kwa ulinzi bora, inaweza pia kuwa tatizo wakati wa maambukizi. Uvimbe wowote wa ubongo au meninges unaotokana na kuvimba unaweza kusababisha shinikizo la kichwani, na kusababisha uharibifu mkubwa wa tishu za ubongo, ambazo zina nafasi ndogo ya kupanua ndani ya mifupa isiyobadilika ya fuvu. Neno meningitis hutumiwa kuelezea kuvimba kwa meninges. Dalili za kawaida zinaweza kujumuisha maumivu makali ya kichwa, homa, photophobia (kuongezeka kwa unyeti kwa mwanga), shingo ngumu, kuvuruga, na kuchanganyikiwa. Kuvimba kwa tishu za ubongo huitwa encephalitis, na wagonjwa huonyesha ishara na dalili zinazofanana na zile za meningitis pamoja na uthabiti, kukamata, na mabadiliko ya utu. Wakati kuvimba huathiri meninges na tishu za ubongo, hali hiyo inaitwa meningoencephalitis. Aina zote tatu za kuvimba ni mbaya na zinaweza kusababisha upofu, usiwi, coma, na kifo.

Meningitis na encephalitis husababishwa na aina nyingi za vimelea vya microbial. Hata hivyo, hali hizi zinaweza pia kutokea kutokana na sababu zisizo za kuambukiza kama vile majeraha ya kichwa, baadhi ya saratani, na dawa fulani zinazosababisha kuvimba. Kuamua kama kuvimba husababishwa na pathogen, kupigwa kwa lumbar hufanyika ili kupata sampuli ya CSF. Ikiwa CSF ina viwango vya ongezeko vya seli nyeupe za damu na viwango vya kawaida vya glucose na protini, hii inaonyesha kuwa kuvimba ni jibu la maambukiziinflinini.

Zoezi\(\PageIndex{4}\)

1. Aina mbili za kuvimba ambazo zinaweza kuathiri CNS?
2. Kwa nini aina zote mbili za kuvimba zina madhara makubwa kama hayo?

Ugonjwa wa Guillain-Barré

Ugonjwa wa Guillain-Barré (GBS) ni hali ya nadra ambayo inaweza kutanguliwa na maambukizi ya virusi au bakteria ambayo husababisha mmenyuko wa autoimmune dhidi ya seli za neva za myelinated. Uharibifu wa kichwa cha myelini karibu na neurons hizi husababisha kupoteza hisia na kazi. Dalili za kwanza za hali hii ni kusonga na udhaifu katika tishu zilizoathirika. Dalili zinazidi zaidi ya kipindi cha wiki kadhaa na zinaweza kufikia upeo kamili wa kupooza. Matukio makubwa yanaweza kutishia maisha. Maambukizi ya vimelea mbalimbali vya microbial, ikiwa ni pamoja na Campylobacter jejuni (sababu ya hatari ya kawaida), cytomegalovirus, virusi vya Epstein-Barr, virusi vya varicella-zoster, Mycoplasma pneumoniae, ¹ na virusi vya Zika ² vimetambuliwa kama kuchochea kwa GBS. Kingamwili za kupambana na myelini kutoka kwa wagonjwa walio na GBS zimeonyeshwa pia kutambua C. jejuni. Inawezekana kwamba kingamwili msalaba-tendaji, antibodies kwamba kuguswa na maeneo sawa antigenic juu ya protini mbalimbali, inaweza kuwa sumu wakati wa maambukizi na inaweza kusababisha majibu haya autoimmune.

GBS ni kutambuliwa tu na kuonekana kwa dalili za kliniki. Hakuna vipimo vingine vya uchunguzi vinavyopatikana. Kwa bahati nzuri, kesi nyingi hutatua kwa hiari ndani ya miezi michache na madhara machache ya kudumu, kwani hakuna chanjo inayopatikana. GBS inaweza kutibiwa na plasmapheresis. Katika utaratibu huu, plasma ya mgonjwa huchujwa kutoka damu yao, kuondoa autoantibodies.

Dhana muhimu na Muhtasari

• Mfumo wa neva una mifumo miwili: mfumo mkuu wa neva na mfumo wa neva wa pembeni.
• Fuvu na meninges tatu (mater dura, mater araknoida, na pia mater) kulinda ubongo.
• Tishu za PNS na CNS hutengenezwa kwa seli zinazoitwa seli za glial na neurons.
• Kwa kuwa kizuizi cha damu-ubongo hujumuisha microbes nyingi, hakuna microbiota ya kawaida katika CNS.
• Vimelea vingine vina sababu maalum za virulence zinazowawezesha kuvunja kizuizi cha damu-ubongo. Kuvimba kwa ubongo au meninges unaosababishwa na maambukizi huitwa encephalitis au meningitis, kwa mtiririko huo. Hali hizi zinaweza kusababisha upofu, uziwi, coma, na kifo.

maelezo ya chini

1. Yuki, Nobuhiro na Hans-Peter Hartung, “Guillain—Barré Syndrome,” New England Journal of Medicine 366, namba 24 (2012): 2294-304.
2. Cao-Lormeau, Van-Mai, Alexandre Blake, Sandrine Mons, Stéphane Lastère, Claudine Roche, Jessica Vanhomwegen, Timothée Dub et al., “Guillain-Barré Syndrome kuzuka kuhusishwa na Zika Virusi Maambukizi katika Polynesia Kifaransa: Utafiti Uchunguzi Udhibiti,” Lancet 387, hakuna 10027 (2016): 1531-9.