Termin 2 · NOR · PBL Fall 8

Motorik

Det motoriska systemet, reflexer och hur en central skada förändrar dem över tid

01 · Fallet

Patientfallet

En patient förlorar plötsligt muskelstyrka i hela vänster kroppshalva. Det märkliga är att den första CT-undersökningen är blank, och reflexerna är snarast lite nedsatta. Några dagar senare har bilden vänt: CT visar nu en skada i höger hjärnhalva, reflexerna är stegrade och Babinskis tecken är positivt.

Initiala fynd

Pares
Vänster ben, arm och mungipa, ögonbrynet är opåverkat
CT
Normal vid första undersökningen
Reflexer
Något nedsatta

Efter några dagar

CT
Skada på höger hjärnhalva
Reflexer
Stegrade
Babinski
Positivt

Central fråga: varför ser reflexerna olika ut vid två tidpunkter trots samma skada, och vad säger ett positivt Babinski om var skadan sitter? För att svara behöver vi följa signalen hela vägen från cortex till muskeln, och förstå vad som händer när den centrala kontrollen faller bort.

02 · Prioritera

Tentafokus

Det här är kärnan i fallet:

  • Pyramidbananförloppet cortex → ryggmärg och var den korsar (laterala banan i medulla, anteriora på segmentnivå)
  • Övre vs nedre motorneuronspastisk pares med hyperreflexi vs slapp pares med atrofi och fascikulationer
  • Reflexbågende fem stegen och skillnaden mellan sträck-, sen- och bortdragningsreflex
  • Babinskis teckenvad ett positivt svar betyder och hur det lokaliserar skadan
  • Spinal chockde tre faserna och varför reflexerna först försvinner och sedan blir hyperaktiva
  • Kontralateral symtomgivningvarför en höger­sidig skada ger symtom på vänster sida

03 · Effektorn

Motorenhet och muskelkontraktion

Längst ut i systemet sitter motorenheten: ett motorneuron och alla muskelfibrer det innerverar. Ju fler fibrer per enhet, desto större kraft, men desto grövre kontroll. Det är därför ögonmusklerna, som kräver finmotorik, har få fibrer per neuron medan lårmusklerna har många.

En motorisk enhet, ett motorneuron och de muskelfibrer det innerverar · Daniel Walsh and Alan Sved, CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Sarkomeren

Sarkomeren är muskelns minsta kontraktila enhet och avgränsas av två Z-skivor. Tunna och tjocka filament glider in i varandra när muskeln drar ihop sig, och banden på mikroskopbilden ändras därefter.

Aktin (tunt filament)
Helixstruktur med troponin och tropomyosin som reglerar bindningen.
Myosin (tjockt filament)
Har huvuden som griper aktin och drar, själva kraftslaget.
Titin (elastiskt)
Förankrar myosin i Z-skivan och ger muskeln passiv elasticitet.

Band och zoner

  • Z-skiva: gränsen där två sarkomerer möts
  • I-band: bara aktin och titin
  • A-band: där myosin överlappar aktin
  • H-zon: bara myosin

Muskelfibertyper

  • Typ I (röd): långsam, uthållig, hög myoglobinhalt
  • Typ IIa (röd): snabb oxidativ, medelgod uthållighet
  • Typ IIb (vit): snabb glykolytisk, kraftfull men snabbt uttröttad

04 · Automatik

Reflexer

En reflex är ett automatiskt, ofrivilligt svar på ett stimulus, medierat av CNS. Den är stereotyp: samma stimulus ger samma svar varje gång. Vägen från receptor till muskel kallas reflexbågen och har fem steg.

  1. 1Receptorn stimuleras
  2. 2Sensoriskt (afferent) neuron leder signalen in
  3. 3Integration i ryggmärgen
  4. 4Motoriskt (efferent) neuron aktiveras
  5. 5Muskeln får sin signal

Tre reflexer att hålla isär

Sträckreflex
Monosynaptisk och ipsilateral. Muskelspolen känner av att muskeln töjs, aktiverar agonisten och hämmar antagonisten. Patellarreflexen är skolexemplet.
Senreflex
Golgis senorgan känner av spänningen i senan och hämmar de inblandade musklerna. Fungerar som ett överbelastningsskydd som förhindrar senavslitning.
Bortdragningsreflex
Nociceptorer aktiverar flexorerna och hämmar extensorerna så att kroppsdelen dras undan. Samtidig kontralateral extension håller balansen. Kan ta över andra reflexer.

Receptorerna bakom reflexerna

ReceptorKänner avLokalisationStyrning
MuskelspoleLängd och längdförändringIntrafusala fibrer i muskelnGammaneuron justerar känsligheten
Golgis senorganSpänning och belastningI senornaEj viljemässigt styrbar
NociceptorerSkadliga stimuliHud och vävnaderKan habituera och sensitiseras

05 · Anatomi

Motoriska banor

Den frivilliga rörelsen drivs av pyramidbanan (de direkta banorna), medan en rad extrapyramidala banor sköter tonus, hållning och grovmotorik i bakgrunden. Att kunna förloppen och var de korsar är vad som låter dig översätta ett symtommönster till en skadelokalisation.

Pyramidbanan steg för steg

  1. 1Primära motorcortex, övre motorneuronet
  2. 2Capsula interna
  3. 3Mesencefalon (crus cerebri)
  4. 4Medulla oblongata, de flesta fibrerna korsar här
  5. 5Laterala / anteriora corticospinala banan
  6. 6Nedre motorneuronet i ryggmärgens framhorn

Banan delar sig: den laterala corticospinala banan korsar i medulla och styr distala muskler, medan den anteriora korsar först på segmentnivå i ryggmärgen och styr proximala muskler. Vid en pyramidbaneskada kan den rubrospinala banan (från nucleus ruber, korsar i pons) ta över en del av jobbet, den räddar grovmotoriken men inte finmotoriken.

Kortikospinala banan från cortex till ryggmärg, med korsningen i medulla · OpenStax College, CC BY 3.0 · Wikimedia Commons

De motoriska banorna jämförda

BanaUrsprungKorsarFunktion
Lateral corticospinalMotorcortexMedullaFrivillig finmotorik, distala muskler
Anterior corticospinalMotorcortexSegmentnivåFrivillig grovmotorik, proximala/axiala muskler
RubrospinalNucleus ruberPonsStora muskelgrupper, proximala muskler
VestibulospinalVestibulariskärnorKorsar ejBalans och hållning, axiala muskler
ReticulospinalFormatio reticularisKorsar ejMuskeltonus och viscerala funktioner
TectospinalColliculus superiorMesencefalonHuvud- och ögonrörelser, nackmuskler

06 · Lokalisation

Övre vs nedre motorneuron

Det övre motorneuronet har sin cellkropp i hjärnan (cortex eller hjärnstam), det nedre i ryggmärgens framhorn. Det övre skickar både excitatoriska och inhibitoriska signaler nedåt och modulerar därmed reflexer och tonus. När den modulerande kontrollen faller bort ligger reflexbågen kvar oövervakad, det förklarar varför en central skada ger stegrade reflexer.

TeckenÖvre motorneuronNedre motorneuron
TonusStegrad (spasticitet)Nedsatt (slapphet)
SträckreflexStegradMinskad eller upphävd
BabinskiPositivNegativ
AtrofiNejJa
FascikulationerNejJa
UtbredningHela muskelgrupperEnskilda muskler

Logiken bakom tabellen: vid en övre motorneuronskada är reflexbågen intakt men den hämmande kontrollen borta, vilket ger spasticitet, hyperreflexi, fällknivsfenomen och klonus utan atrofi. Vid en nedre skada är själva reflexbågen bruten och muskeln saknar innervation, vilket ger slapphet, areflexi, atrofi och fascikulationer.

07 · Tidsförlopp

Spinal chock

När hjärnan kopplas bort från ryggmärgen uppstår spinal chock: motorik och sensorik faller bort kaudalt om skadan. Att bulbocavernosusreflexen saknas bekräftar att patienten är i chock. Det är just det här förloppet som förklarar varför vår patients reflexer förändrades mellan de två undersökningstillfällena.

FasReflexerMekanism
1 (dag 1)BortaBortfall av basal excitation från hjärnan; cellerna hyperpolariseras och svarar dåligt på stimuli
2 (dagar)ÅterkommerPolysynaptiska reflexer först, sedan monosynaptiska, i takt med ökad receptortäthet
3 (veckor)HyperaktivaIngen hämmande signal uppifrån; nybildade synapser ger lättriggade reflexer och positivt Babinski

08 · Kliniskt tecken

Babinskis tecken

Stryk under fotsulan, från hälen framåt, och se vad stortån gör. Svaret skiljer en intakt pyramidbana från en skadad, och hjälper till att lokalisera var i CNS problemet sitter.

SvarStortåBetyder
Negativ (normal)Böjs plantart (nedåt)Intakt pyramidbanekontroll; normalt hos vuxna
Positiv (patologisk)Sträcks dorsalt (uppåt), övriga tår spretarSkada på pyramidbanan; normalt hos spädbarn < 2 år

Var skadan sitter kan ofta läsas av på vilken sida tecknet är positivt:

Kontralateralt positivt Babinski
Övre motorneuronskada (cortex, capsula interna eller hjärnstam).
Ipsilateralt negativt Babinski
Talar för nedre motorneuronskada (ryggmärg eller nervrot).
Bilateralt positivt Babinski
Bilateral skada eller ryggmärgsskada.

09 · Överordnad kontroll

Motorcortex och kontrollsystem

Cortex initierar rörelsen, men två system finjusterar den innan och medan den utförs: basala ganglierna väljer rätt program och dämpar bruset, cerebellum korrigerar utförandet i realtid.

Den motoriska homunculus, kroppskartan över primära motorcortex · Ralf Stephan, CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Basala ganglierna

Aktiverar rätt muskler och stänger av oönskad rörelse.

  • Input: striatum (putamen + nucleus caudatus)
  • Output: pallidum och substantia nigra
  • Dopamin: från substantia nigra
  • Vid Parkinson: dopaminbrist → överdriven inhibition → rigiditet och tremor

Cerebellum

Jämför planerad och utförd rörelse och finjusterar koordinationen.

  • Pedunculus superior: output mot mesencefalon
  • Pedunculus medius: input från kontralateralt cerebrum
  • Pedunculus inferior: input från ipsilaterala sensorer
  • Vid dysfunktion: ataxi och koordinationsproblem

Motorcortex organisation (anteriort → posteriort)

OmrådeBrodmannFunktionSkada ger
Supplementära motorarean (SMA)6Sekventiella rörelser, bimanuell koordinationAlien hand-syndrom
Premotorcortex6Visuellt styrd rörelse, spegelneuronSvårt att utföra på kommando
Primära motorcortex4Frivilliga rörelser, motorprogramSpastisk pares
Posteriora parietalcortex5, 7Målinriktad rörelse, spatial planeringApraxi, avståndsbedömning

10 · Fallåterkoppling

Fallanalys

Alla bitar pekar åt samma håll: patienten har en övre motorneuronskada i höger hjärnhalva, fångad i ett tidigt skede då reflexerna ännu inte hunnit ställa om.

Initialt nedsatta reflexer
Tidig fas av spinal chock, den centrala excitationen har just fallit bort.
Senare stegrade reflexer och positivt Babinski
Sen fas, när reflexbågen ligger oövervakad och blir hyperaktiv.
Symtom på vänster sida vid höger­sidig skada
Pyramidbanan korsar i medulla, så en sida av hjärnan styr motsatt kroppshalva.
Mungipan men inte ögonbrynet drabbas
Nedre ansiktet får kontralateral innervation från n. facialis, övre ansiktet bilateral, därför skonas pannan vid en central skada.

Att första CT:n var normal är väntat: tidig ischemi syns ofta inte direkt, utan tecknet växer fram de följande dygnen, samtidigt som de kliniska fynden mognar mot den klassiska bilden av en övre motorneuronskada.

11 · Resurser

Videor & länkar

Sarkomerens uppbyggnad och hur filamenten glider vid kontraktion
Hur aktionspotentialen kopplas till kalciumfrisättning och kontraktion
Den monosynaptiska sträckreflexen steg för steg
Översikt av de motoriska banorna från cortex till ryggmärg
Babinskis tecken och den neurologiska undersökningen
Basala gangliernas roll i mjuka, kontrollerade rörelser