MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Az agyi vérkeringés élettani alapjai: önszabályzó mechanizmusok
20.1.2. Keringésfiziológiai kérdések
A keringésfiziológiai szempontú viták alapkérdése természetesen az volt, hogy van-e funkcionális jelentősége az agyi erekhez futó idegeknek az agyi vérkeringés alakításában?
A témakör irodalmának széleskörű és alapos áttekintése ma kétséget kizáró an mutatja, hogy az agyi erekhez futó perivascularis idegeknek nyugalmi állapotban ugyan nincs jelentős érhatása, de steady state állapotokhirtelen megváltozásakor kiemelkedően fontossá válik szerepük a regionális agyi vérkeringésnek a megváltozott anyagcsere igényekhez való igen gyors adaptációjában. Az ezzel kapcsolatos tényeket számos tankönyv és szakkönyv nem követi kellő gyorsasággal. Ezért fontos az agyi keringés neurovascularis szabályozásával kapcsolatban bekövetkezett lényeges szemléletbeli változásokat és alapvetően fontos, új kísérleti adatokat röviden áttekinteni.
A perivascularis idegek új szemléletű osztályozása. Az agyi keringési rendszer perivascularis idegeinek osztályozása hosszú időn keresztül centrális vagy perifériás eredetük, sympathicus vagy parasympathicus karakterük szerint történt. A központi idegrendszer utóbbi évtizedekben felismert neurotranszmitterei azonban – különösen a peptid szerkezetű és a gáz halmazállapotú transzmitter anyagok (nitrogén-monoxid szabadgyök és a CO) – új fajta klasszifikáció bevezetését tették szükségessé, melyben a perivascularis idegek neurotranszmitter tartalmuk szerint kerülnek besorolásra. Mióta a cerebrovascularis rendszerrel kapcsolatot mutató, peptidtartalmú axonterminálisokat sikerült identifikálni és a neuronalis nitrogén-monoxid-szintézis is bizonyítást nyert, a már általánosan használt adrenerg, kolinerg, dopaminerg, szerotonerg, hisztaminerg, purinerg megjelölésen kívül a peptiderg és nitrit-oxiderg megjelölések is polgárjogot nyertek.
A peptiderg, nitrit-oxiderg rostok jelentősége. A peptiderg rostok cerebrovascularis rendszerben betöltött szabályzó szerepének jellege egy alapvető vonatkozásban jelentősen eltér a perivascularis sympathicus – parasympathicus rostokétól. Az axonterminálisokban elhelyezkedő neuropeptid ugyanis nem egyszerűen csak egy azon kémiai anyagok sorában, melyek az idegrostokon keresztül megvalósuló lehetséges két alapvető érválasz – a vazokonstrikció vagy a vazodilatáció – valamelyikét előidézik. Az axonterminálisokban egyidejűleg jelen lévő transzmitterek között ugyanis a peptidek – egymásra és a klasszikus neurotranszmitterekre gyakorolt moduláló hatásaik révén – sokkal inkább a létrejöhető válaszok bonyolult sokszínűségének lehetőségét teremtik meg, mintsem, hogy egyszerűen az említett két alapvető vazomotor válasz valamelyikét indítanák be. A neuropeptidek – mind a központi, mind a perifériás idegrendszerben – vagy a klasszikus neurotranszmitterekkel és neuromodulátorokkal, vagy más neuropeptidekkel együtt – „ko-lokalizációban” vannak jelen. Ez az agyi erekhez futó perivascularis idegek esetében is így van: a sympathicus idegekben legalább három vazokonstriktor ka rakterű transzmitter (noradrenalin, szerotonin és neuropeptid Y), a parasympathicus idegekben is három vazodilatátor hatású transzmitter (acetil-kolin, vazoaktív intestinalis polipeptid és az első bizonyítottan gáz halmazállapotú neurotranszmitter, az NO), a szenzoros idegekben pedig számos vazodilatációt és vazokonstrikciót előidéző jelátvivő anyag is (substance P, neurokinin A, CGRP, 5-HT, PACAP, CCK) egyidejűleg kimutatható. Az agyi értónus szabályozásában és az autoregulációs mechanizmusokban való részvételük miatt egyaránt érdekes az endogén morfinszerű peptidek csoportja (Sándor és mtsai, 1986; Benyó és Wahl, 1996; Benyó és mtsai, 1999).
A perivascularis idegek neurotranszmitterei nem csak egy támadásponton befolyásolhatják az agyi érfal simaizomzatát.
(1) A klasszikus út: az idegen végigfutó akciós potenciál hatására a posztszinaptikus axonterminalisokon keresztül, azok érfallal alkotott közvetlen kapcsolata révén. Az agyi keringés neurális szabályozásának azonban léteznek további, korábban nem ismert útjai is.
(2) Az extra- és intracerebralis eredetű idegrostok intracorticalis interneuronokon keresztül és – igen jelentős mértékben – az astrocytákon és pericytákon keresztül is befolyásolni képesek az agyi mikroerek izomtónusát és
a lokális szöveti véráramlást.
(3) A perivascularis rostok transzmitterekkel teli duzzanatain, „vándorló varikozitásain” keresztül az érfal mentén is ürítésre kerülnek jelátvivő molekulák. Az ereket körülölelő idegrostokon megfigyelt duzzanatok helye az ér mentén nem állandó, így ugyanazon érnek hol ezen, hol azon a szakaszán érvényesülhet a belőlük ürülő transzmitterek hatása (25. ábra és 26. ábra).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1342aavea_328/#m1342aavea_328 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1342aavea_328/#m1342aavea_328)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1342aavea_328/#m1342aavea_328)
25. ábra.
Perivascularis idegek „varicositasai”
CGRP (Calcitonin gene related peptide) immunoreaktivitást mutató agyi perivascularis idegrostokon megfigyelt gyöngysorszerű duzzanatok fluoreszcenc képe (Edvinsson L és Krause DN, 2002, nyomán)
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1342aavea_331/#m1342aavea_331 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1342aavea_331/#m1342aavea_331)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1342aavea_331/#m1342aavea_331)
26. ábra.
„Vándorló” perivascularis varicositások
Az agyi ereket körülölelő sympathicus perivascularis rostokon látható gyöngysorszerű „varicositasokon” keresztül nem szinaptikus neurotranszmisszió jön létre az ideg és az érfal között
(4) Az agyi erek közelében létrejövő „szinaptikus transzmitter túlfolyás ” következtében is létrejöhet lokális szöveti véráramlás változás. A neuron-neuron vagy a neuron-gliasejt synapsisokból, azok aktivációját követően számos vazoaktív neurotranszmitter kerülhet az extracellularis folyadékba és onnan a cerebrovascularis simaizomzathoz. Stress állapotokban az agy rezisztencia ereinek közelében olyan extracellularis neurotranszmitter koncentrációk alakulhatnak ki, melyek nemcsak elérhetik, de meg is haladhatják az érhatás kiváltásához szükséges küszöbértékeket. Vérvesztést követő hypotensio esetén például az endogén opioid peptid szintek, ischaemia és arteriás hypoxia esetén a dopaminszint, ischaemia, hypoxia és szenzoros stimulálás esetén az excitatorikus aminosavak szintjei, a nucleus fastigii ingerlése esetén az acetil-kolin-szint és a raphe magvak stimulálása esetén a szerotoninszint az agy extracellularis folyadékában már nemcsak elérheti, de meg is haladhatja a vazoaktív koncentrációt.
A neurofarmakológia XX. századi legérdekesebb és legjelentősebb felismerései közé tartozik az a tény, hogy a neuronok közötti synapsisokban, neurotranszmitterekkel történő, közvetlen kommunikáción kívül az idegsejtek képesek egymással a synapsisokon kívül is kommunikálni. Képesek kémiai üzeneteket küldeni a transzmitterek extracellularis téren keresztüli diffúziója révén is, feltéve, hogy a célsejteken a transzmitter molekulák elfogására alkalmas, megfelelően nagy affinitású receptorok találhatók. Míg az agyi funkciók esetében a „mi történjék” kérdésre adott válasz megadása a szinaptikus transzmisszió segítségével történik, a „hogyan történjék” kérdésre adott válasz (hangulat, figyelem, éberség és általános ingerelhetőség szintjének kialakítása) döntően nem szinaptikus úton, az extracellularis téren keresztül történik (Vizi és mtsai, 2010).
Minthogy az extracellularis folyadékban lévő neurotranszmitterek nemcsak az érfal simaizom elemeihez, de más sejtekhez is eljuthatnak, fennáll annak a lehetősége is, hogy így más vazoaktív anyagok – mint pl. prosztanoidok – szintézisének és releasenek elindításában is részt vehetnek. Így például újszülött malacokon nyert adatok alapján több, mint valószínű, hogy a centrális neuronokból és asztroglia sejtekből származó, értágító hatású prosztanoidok mediálják a hisztamin, enkefalin és oxitocin agyi arteriolákra gyakorolt hatásait és gátolni tudják a b-endorfin, noradrenalin és vazopresszin agyi arteriolákra kifejtett konstriktor hatásait.
(5) A perifériáról érkező stimulusok nemcsak a pályák kérgi végpontján okoznak lokális agyi véráramlás változásokat az ott végződő axonterminalisokon felszabaduló transzmitterek közvetítésével, hanem a pálya mentén, a szinaptikus átkapcsolódások színhelyén is – feltehetően transzmittertúlfolyás következtében. Ennek kísérletes bizonyítékai azok az adatok, melyek pl. akusztikus vagy perifériás, fájdalmas sensoros stimulusokkal egyidejűleg nemcsak a hallókéregben és az érző kéregben okoznak lokális véráramlás változásokat, hanem a halló- és érzőpályák átkapcsolódási pontjain, a corpus geniculatum medialéban, illetve a thalamusban is (lásd a 13. ábrát és a 14. ábrát).
(6) Az agykéregben, a kéreg egyes rétegeiben a felszíntől lefelé haladó ugyanazon mikroér különböző szakaszain a kéreg egyes rétegeiben különböző neurális hatások érvényesülhetnek. Ez a körülmény önmagában is az agy szöveti véráramlásának bámulatra méltóan differenciált, finom szabályozását teszi lehetővé (27. ábra).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1342aavea_339/#m1342aavea_339 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1342aavea_339/#m1342aavea_339)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1342aavea_339/#m1342aavea_339)
27. ábra.
A corticalis erek átmérőjének neuralis szabályozási modellje a kéreg egyes rétegeiben
Ugyanazon ér különböző szakaszainak simaizomtónusát a különböző perivascularis axonterminálisokból származó különböző neurotranszmitterek egymástól eltérően módosíthatják (Sándor és munkatársai, 2001)
(7) Érdekes jelenség az „upstream” vagy „spreading vasodilatation”. Segal és munkatársai megfigyelései szerint a mikrocirkuláció területén kialakuló vazodilatáció visszafelé terjedhet az arteriolák feletti arteriás érszakaszra. Krogh elképzelései szerint a capillarisokat beidegző idegeken keresztül visszafutó ingerek, Segal szerint az érfal mentén, „gap junction”-okon keresztül sejtről-sejtre visszafutó elektromos szignálok állnak a jelenség hátterében (Pooneh és Segal, 2011).
A fentiekben ismertetett neuromorfologiai és keringésfiziológiai megállapítások eredményeként jött létre és vált általánossá a neurovascularis egység fogalma. Ennek alkotó elemei: (1) vascularis sejtek: érfali endothelium, érfali simaizom sejtek, basalis membrán, (2) idegrostok, astrocyták, pericyták (28. ábra).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1342aavea_344/#m1342aavea_344 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1342aavea_344/#m1342aavea_344)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1342aavea_344/#m1342aavea_344)
28. ábra.
A neurovascularis egység
(del Zoppo GJ, 2006, után módosítva)
A nagyobb agyi arteriák, arteriolák átmérőjének (ellenállásának) neurális szabályozásában elsősorban a perivascularis rostoknak, a mikrocirkulációt biztosító erek: capillarisok átmérőjének szabályozásában a perivascularis rostoknak, astrocytáknak és a pericytáknak van jelentős szerepe.
A perivascularis idegeknek két fő csoportja van: az extrinsic (perifériás eredetű) és az intrinsic (centrális, cerebralis eredetű) rostok (29. ábra).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1342aavea_349/#m1342aavea_349 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1342aavea_349/#m1342aavea_349)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1342aavea_349/#m1342aavea_349)
29. ábra. A perivascularis idegek különböző típusainak sematikus ábrája
PNS: perifériás idegrendszer, CNS: központi idegrendszer, SCG: ggl. cervicale superior, SPG: ggl sphenopalatinum, OG: ggl. oticum, TG: ggl. trigeminale, 5-HT1: szerotonin-1-receptor, NKA: neurokinin-A, PACAP: pituitary adenylatecyclase activating polypeptid, CGRP: calcitonin gene related peptid, NA: noradrenalin, AcH: acetil-kolin VIP: vazoaktív intestinalis polipeptid, NOS: NO-szintáz enzim, NPY: neuropeptid Y, SOM: szomatosztatin (Hamel E, 2006, után módosítva)
Elsőként Willis figyelte meg 1664-ben az a. cerebri anteriorhoz és posteriorhoz futó idegeket. 200 évvel később Benedikt, Aronson, Hüber (1874–1890) már azt is leírta, hogy az agyalap nagyereihez futó idegek többsége sympathicus eredetű. Clark (1929) bizonyította, hogy a kisagy és a gerincvelő ereihez is futnak myelinált és myelinhüvely nélküli rostok. Penfield (1932) megfigyelte, hogy nemcsak az extracorticalis, pialis erek kapnak beidegzést: az idegrostok az agy parenchymájába is követik a pialis arteriákat és vénákat. A XX. sz. végére – elsősorban az elektronmikroszkópos lehetőségek, a hisztofluoreszcens és immuncitokémiai módszerek birtokában (főként Burnstock, Edvinsson és Hamel munkássága révén) – már szemet gyönyörködtető tisztaságú felvételek segítették az agy gazdag agyi extra- és intraparenchymalis perivascularis idegrost-hálózatainak neuroanatómiai és neurokémiai feltérképezését (23. ábra, 24. ábra).
Tartalomjegyzék
- Az agyi vérkeringés élettani alapjai: önszabályzó mechanizmusok
- Impresszum
- Ajánlás
- Előszó
- Köszönetnyilvánítás
- Bevezetés
- I. Az agyi érrendszer funkcionális anatómiája
- 1. Fő extra- és intracranialis artériák
- 2. Intracranialisan futó extra- és intraparenchymalisartériák, arteriolák
- 3. Mikrocirkuláció: intracerebralis capillarisok
- 4. A vér-agy és vér-liquor gát
- 5. Az agyi venás rendszer
- 6. Az agy nyirokerei
- 7. Az agyi erek falának saját vérellátása
- 8. Az agy extracellularis és intracellularisvíztereinek aránya
- 1. Fő extra- és intracranialis artériák
- II. Teljes (globális) agyi véráramlás („gCBF”) – regionális agyi véráramlás („rCBF”)
- 9. Regionális véráramlás különbségek nyugalomban
- 9.1. A regionális különbségek a szürkeállomány (kéreg, subcorticalismagvak) – fehérállomány között
- 9.2. A kérgi szürkeállományon belüli különbségek
- 9.3. Az egyes agyi magvak közötti különbségek
- 9.4. Ugyanazon magstruktúrán belüli különbségek
- 9.5. Az agykéreg mikroregionális szöveti véráramlás-értékeinek térbelieloszlása
- 9.1. A regionális különbségek a szürkeállomány (kéreg, subcorticalismagvak) – fehérállomány között
- 10. Ingerhatások okozta regionálisvéráramlás-különbségek: funkcionális hyperaemia
- 11. Az egyes agyterületek eltérő érzékenysége ugyanazon károsító behatással szemben: szelektív vulnerabilitás
- 9. Regionális véráramlás különbségek nyugalomban
- III. Az agyi véráramlást befolyásoló legfontosabb fizikai tényezők: a perfúziós nyomás, a vér viszkozitása, az agyi erek ellenállása
- IV. Az agyi erek simaizomzatának tónusát befolyásoló tényezők
- 16. Intrinsic szabályzó mechanizmusok: az érfali simaizomzat és az érfali endothelium szerepe
- 17. Az agyi vérkeringést befolyásoló gázok: a légzésigázok (arteriás oxigén és szén-dioxid) és az agyszövet gáz halmazállapotú mediátor anyagai (nitrogén-monoxid és szén-monoxid)
- 18. Endothelium eredetű mediátorok szerepe az agyiértónus szabályozásában
- 19. Metabolikus eredetű mediátorok szerepe az agyi értónus szabályozásában
- 20. Neuralis tényezők szerepe az agyi értónus szabályozásában, az agyi érfalra ható neuronalis eredetű mediátorok
- 20.1. Válaszok a XX. század elejétől tartó viták alapját képező, alapvető neuromorfológiai és keringésfiziológiai kérdésekre
- 20.2. Neurális tényezők szerepe az agyi értónus szabályozásában: extrinsic, perifériás idegi szabályzás
- 20.3. Neurális tényezők szerepe az agyi értónus szabályozásában: intrinsic, centrális idegi szabályzás
- 20.4. Neurális szabályzás a mikrocirkuláció szintjén
- 20.5. Az agyi érfalra ható neuronalis eredetű mediátorok
- V. Az agyi vérkeringés-szabályozás fő mechanizmusai
- 21. Az agyi vérkeringés alkalmazkodása a légzési gázok arteriás tenziójának megváltozásához
- 22. Az agyi vérkeringés alkalmazkodása az arteriás vérnyomás változásaihoz: az agyi véráramlás autoregulációja
- 23. Az agyi vérkeringés alkalmazkodása az idegsejtekmegnövekedett metabolikus igényeihez
- 23.1. A regionális agyi véráramlás metabolikus úton történő szabályozásának legfontosabb tényezői
- 23.2. Miért nem fogadható el a lokális agyi véráramlás szabályozásánakkizárólagos magyarázataként a Roy–Sherrington-féle metabolikus szabályzási teória?
- 23.3. A metabolikus és neurális szabályozási mechanizmusok egymáshoz való viszonya
- 23.1. A regionális agyi véráramlás metabolikus úton történő szabályozásának legfontosabb tényezői
- VI. Az agyi véráramlás „in vivo” meghatározására szolgáló leggyakrabban használt módszerek: az elméleti alapok rövid összefoglalása
- 24. Elektromágneses véráramlásmérés, a nyaki ellátóartériák véráramlásának meghatározása
- 25. Ultrahangos vizsgálatok: transcranialis doppler(TCD)
- 26. A teljes agyi véráramlás és a regionális agyivéráramlás mérése inert gázok segítségével, a fick-elv alapján
- 27. Mágneses magrezonancia vizsgálatok(magnetic resonance imaging, „MRI”, fMRI). A „bold”-jel jelentősége
- 28. A nukleáris medicina agyi véráramlás méréséreszolgáló eljárásai
- 29. Optikai eljárások
- 24. Elektromágneses véráramlásmérés, a nyaki ellátóartériák véráramlásának meghatározása
- VII. Az agyi vérkeringés átlagos fiziológiás alapértékei egészséges felnőtt emberben, nyugalomban
- Irodalmi források
- Rövidítések
Kiadó: Semmelweis Kiadó
Online megjelenés éve: 2026
ISBN: 978 963 331 713 6
Az orvos számára az agyi vérkeringés minden más szervünktől eltérő egyedi sajátosságainak vizsgálata a legérdekfeszítőbb kutatási területek közé tartozik. A kutatásoknak azonban csak akkor van igazán értelme, ha eredményei az agyi keringési katasztrófák megelőzését, az életmentést, a postischaemiás „neuronmentést” vagy a rehabilitációt szolgálják. Mik a feltételei annak, hogy a kutatások új eredményeit a betegágynál álló orvos értékesíteni tudja? Nyilvánvaló, hogy ha egy bonyolult, de korábban jól működő szerkezet elromlik, azt csak úgy lehet megjavítani, ha tisztában vagyunk eredeti, normális működésének részleteivel. Ha a gyógyító orvos nem ismeri a ziológiás agyi keringés alapvető sajátosságait és az azokat szabályozó mechanizmusokat, nehezen tud eligazodni és beavatkozni a pathologiás cerebrovascularis állapotok megszüntetése érdekében. Az agyi vérkeringés atalnak tekinthető kutatási területének hirtelen hatalmassá vált adattárában ma már nem könnyű eligazodni: a (főként angol nyelvű) tankönyvek csak 2-3 éves késéssel tudják követni a lényeges új információkat, ráadásul a legújabb információk nemcsak az agyi keringési szakfolyóiratokban, hanem szétszórtan, a legkülönbözőbb kutatási területek folyóirataiban látnak napvilágot. A könyv határozott célja, hogy segítséget nyújtson az egészséges agy legfontosabb vérkeringési sajátosságaival és az agyi vérellátás állandóságát biztosító önszabályzó mechanizmusokkal kapcsolatos korábbi és legújabb adatok rövid áttekintésében. Tudomásunk szerint ez az első összefoglaló munka, amely magyar nyelven ezzel a céllal nyomtatott formában közlésre került.
Hivatkozás: https://mersz.hu/sandor-benyo-az-agyi-verkeringes-elettani-alapjai-onszabalyzo-mechanizmusok//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
