Termin 2 · NOR · PBL Fall 7

Sensorik

Sensoriska banor, hudreceptorer och dissocierat sensibilitetsbortfall

01 · Fallet

Patientfallet

En 25-årig byggarbetare kommer in efter att ha blivit knivskuren i ryggen. Kniven har trängt in i ryggmärgen på nivån T10–T11. Det som gör fallet lärorikt är inte skadan i sig utan symtombilden: bortfallen är olika på de två kroppshalvorna, och olika känselkvaliteter drabbas på var sin sida.

Status nedanför skadenivån

Höger sida
Förlust av smärta och temperaturkänsla
Vänster sida
Förlust av berörings- och vibrationskänsla
Proprioception
Nedsatt bilateralt
Motoriskt
Reflexförändringar och motoriska symtom

Central fråga: vilka sensoriska banor är skadade, och varför ger en skada på ena halvan av ryggmärgen ett så symmetriskt-asymmetriskt mönster, där smärtan faller bort på ena sidan men beröringen på den andra?

02 · Prioritera

Tentafokus

Hela fallet hänger på två banor och var de korsar. Sitter det, faller resten på plats:

  • De två stora banornadorsalkolumn-mediala lemnisk (beröring, vibration, proprioception) vs spinothalamiska (smärta, temperatur)
  • Var banan korsarspinothalamiska tidigt i ryggmärgen, dorsalkolumn sent i medulla, nyckeln till sidoskillnaderna
  • HudreceptorernaMeissner, Pacini, Merkel, Ruffini, läge, stimulus och snabb vs långsam adaption
  • Fibertypernakoppling mellan modalitet, diameter, myelinisering och ledningshastighet
  • Brown-Séquards syndromhemisektion av ryggmärgen och det dissocierade sensibilitetsbortfall den ger

03 · Översikt

Stigande banor och receptorer

Mekanosensorisk information från huden går uppåt via stigande banor (ascending pathways). De olika modaliteterna löper parallellt genom ryggmärg, hjärnstam och thalamus och slutar i det primära somatosensoriska cortex. Att de håller sig åtskilda hela vägen är poängen i fallet: en skada på en nivå slår bara ut en del av kvaliteterna.

Allt börjar i receptorn. Tre funktionella receptortyper översätter olika stimuli till nervimpulser:

Mekanoreceptorer
Reagerar på mekaniskt stimuli, tryck, beröring, vibration, sträckning.
Nociceptorer
Reagerar på vävnadsskadande, smärtsamt stimuli.
Termoreceptorer
Reagerar på temperatur, både värme och kyla.

Strukturellt delas receptorerna in i två slag. Fria nervändar förmedlar framför allt smärta och temperatur, medan inkapslade receptorer tar hand om beröring och proprioception. Den uppdelningen följer med ända upp i banorna, där just smärta/temperatur och beröring/proprioception går skilda vägar.

04 · Ledningshastighet

Receptorer och fibertyper

Modalitet, fiberdiameter, myelinisering och hastighet hänger ihop. Grov, kraftigt myeliniserad fiber leder snabbt; tunn, omyeliniserad fiber leder långsamt. Det är därför man känner ett vasst stick (snabb fiber) före den molande eftervärken (långsam fiber):

FunktionReceptorFibertypHastighet
ProprioceptionMuskelspoleMyeliniserad, tjock (13–20 μm)80–120 m/s
BeröringMerkel, Meissner, Pacini, RuffiniMyeliniserad, mellan (6–12 μm)35–75 m/s
Smärta, temperaturFria nervändarMyeliniserad, smal (1–5 μm)5–30 m/s
Smärta, temperatur, klådaFria nervändarOmyeliniserad (0,2–1,5 μm)0,5–2 m/s

05 · Hudreceptorer

Hudens fyra mekanoreceptorer

De fyra inkapslade mekanoreceptorerna sitter på olika djup och svarar på olika sorters tryck. Den viktigaste indelningen för tentan är adaptionen: snabbt adapterande receptorer (Meissner, Pacini) signalerar förändring och rörelse, medan långsamt adapterande (Merkel, Ruffini) fortsätter fyra så länge stimulus kvarstår och kodar därför statiskt tryck och form.

ReceptorLägeStimulusAdaptionFrekvens
MeissnerDermala papiller, nära hudytanLätt beröring, hudrörelseSnabb50 Hz
PaciniDjupt i dermis (löklikt)Vibration, tryckSnabb200 Hz
MerkelEpidermis, ytligtKanter, texturer, punkterLångsam5 Hz
RuffiniDermisHudsträckning, dragLångsam0,5 Hz

Meissner-kropparna står för ungefär 40 % av handens sensorik. Pacini reagerar på de högsta frekvenserna och är därmed bäst på vibration.

Hudens mekanoreceptorer: Meissner, Pacini, Merkel och Ruffini · BruceBlaus, CC BY 3.0 · Wikimedia Commons

06 · Lägeskänsla

Proprioceptorer

Mekanoreceptorerna i huden känner av omvärlden. Proprioceptorerna känner i stället av kroppen själv: var lemmarna befinner sig och hur mycket musklerna sträcks. Den informationen är förutsättningen för att kunna styra rörelser utan att hela tiden titta på dem.

Två receptorer bär det mesta av propriceptionen. Muskelspolen mäter muskelns längd och sträckhastighet, och Golgis senorgan (via Ib-fibrer) mäter spänningen i senan. Båda matar in i de snabba reflexbågar som körs utan medveten kontroll, annars skulle fördröjningen göra finmotorik och balans omöjlig.

07 · Banor

De sensoriska banorna och var de korsar

Här ligger nyckeln till fallet. Modaliteterna korsar över till andra sidan på olika nivåer. Det avgör om en ensidig skada ger bortfall på samma sida (ipsilateralt) eller motsatt sida (kontralateralt):

BanaModalitetKorsarBortfall vid skada
Dorsalkolumn-mediala lemniskBeröring, vibration, proprioceptionI medulla (sent)Samma sida som skadan
SpinothalamiskaSmärta och temperaturI ryggmärgen (tidigt)Motsatt sida från skadan
SpinocerebelläraOmedveten proprioceptionKorsar inte, ipsilateralAtaxi på samma sida
TrigeminothalamiskaAlla modaliteter från ansiktetI pons/medullaAnsiktsbortfall (n. trigeminus)
Ryggmärgens banor i tvärsnitt, dorsalkolumn och spinothalamiska banan · Polarlys och Mikael Häggström, CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

08 · Fallåterkoppling

Falllösning: Brown-Séquards syndrom

Med banorna på plats faller patientens symtom ut nästan mekaniskt. Kniven har skurit av vänster halva av ryggmärgen på T10–T11:

  1. 1Smärta och temperatur faller bort till höger. Vänster spinothalamiska bana är skuren, men den för information som redan korsat över från höger sida.
  2. 2Beröring och vibration faller bort till vänster. Vänster dorsalkolumn är skuren innan sin överkorsning, så bortfallet blir på samma sida som skadan.
  3. 3Proprioceptionen är nedsatt bilateralt. De spinocerebellära banorna påverkas på båda sidor.

Kliniskt är poängen att ett dissocierat bortfall ska få dig att tänka partiell, lateraliserad ryggmärgsskada snarare än ett perifert nervproblem. Sidoskillnaderna pekar ut nivån, och vetskapen om vilka banor som korsat respektive inte korsat styr både prognos och rehabilitering.

Dermatomkarta, sätter skadenivån (T10–T11) i samband med hudregion · Ralf Stephan / Mono, CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

09 · Smärta

Olika smärttyper

Smärtan i fallet är en av flera kvaliteter som löper i den spinothalamiska banan, men smärta är inte en enda sak. Att skilja smärttyperna åt avgör vilken behandling som biter:

Nociceptiv smärta
Utlöses av nociceptorer vid faktisk eller hotande vävnadsskada, den "vanliga", varnande smärtan.
Neurogen smärta
Uppstår vid skada på själva nervsystemet och kan kvarstå utan pågående vävnadsskada.
Refererad smärta
Upplevs på annan plats än där den uppstår, eftersom afferenter från inre organ och hud konvergerar.

10 · Resurser

Videor & länkar

Sensoriska system, grundläggande introduktion
Proprioception och lägeskänsla
Sensoriska banor, anatomi
Spinothalamiska banan
Dorsalkolumn-mediala lemnisk-banan
Brown-Séquards syndrom