LÄG022 Block 2 forts

Alla Inga Spara

• Kongenital analgesi medfödd okänslighet för smärta, beror på mutation i spänningskänslig jonkanal som är kopplad till smärta. Patienter som är drabbade av kongenital analgesi får stora svårigheter i att kalibrera rörelseapparaten → skadar hela tiden sig själva
• Nociception det sensoriska nervsystemets respons på nociceptiva stimuli
• Nociceptivt stimuli faktiskt eller potentiellt vävnadsskadande stimuli
• Nociceptor högtrösklig receptor i distala änden att ett perifert axon, kan registrera & översätta nociceptiva stimuli till nervimpulser. Utgörs av ett fritt nervändslut (saknar kapselstruktur) vars membran innehåller olika typer av jonkanaler. Finns i alla kroppens vävnader förutom i CNS & ledbrosk
• Smärta otrevlig/obehaglig emotionell upplevelse som uppstår med en faktisk eller potentiell vävnadsskada. Smärta skiljer sig från alltså nociception, smärta är alltid subjektiv
• Nociceptiv smärta emotionell upplevelse som fås vid aktivering av nociceptorer
• Neuropatisk smärta emotionell upplevelse som fås vid skador i det somatosensoriska nervsystemet (t.ex. stroke)
• Nociplastisk smärta smärttillstånd som uppstår från förändrad nociception trots att ingen faktisk eller potentiell vävnadsskada alternativt skada i somatosensoriska systemet kan påvisas. Detta tillstånd är kopplat till plasticitet i CNS → förändrad nociception
• Smärta är inte alltid nociceptiv! Smärta är inte alltid nociceptiv!
• Nociceptiva axon finns i hudens dermislager, och har precis som lågtröskliga mekanoreceptorer receptiva fält på hudens yta. Nociceptiva axon kan aktiveras av 3 olika stimuli
• Nociceptiva axon : stimuli: Mekaniska stimuli Likt lågtröskliga mekanoreceptorer kan nociceptorer aktiveras av mekaniska stimuli → dessa behöver dock vara tillräckligt höga för att vara potentiellt vävnadsskadande (annars aktiveras endast lågtröskliga mekanoreceptorer)
• Nociceptiva axon : stimuli: Temperatur Nociceptiva axon är dessutom känsliga för smärtsam hetta eller kyla, dvs för temperaturer som ligger utanför känslighetsområden för köld- resp. värmereceptorer
• Nociceptiva axon : stimuli: Kemiskt stimuli Slutligen kan nociceptiva axon aktiveras av vissa kemiska ämnen, t.ex. en syra.
• Nociceptor: Jonkanaler Olika nociceptorer innehåller olika kombinationer av jonkanaler som är känsliga för olika typer av nociceptiva stimuli
• Nociceptor: Jonkanaler: ASIC acid sensing ion channel grupp av jonkanaler som öppnas vid ökad [H+] (lågt pH), dvs då en syra är närvarande
• Nociceptor: Jonkanaler: TRP = transient receptor potential stor grupp av jonkanaler som är känsliga för kyla & värme. Vid öppning är de permeabla för Na+ och Ca2+ → aktionspotentialer kan genereras i nociceptiva axon. TRP har flera undergrupper:
• Nociceptor: Jonkanaler: TRPV = vanilloid receptor jonkanaler som öppnas av ämnen inom vanilloid-gruppen
• Nociceptor: Jonkanaler: TRPM = menthol jonkanaler som öppnas av ämnen inom mentol-gruppen. Halstabletter med mentol gör att köldreceptorer sensitiseras & aktiveras i rumstemperatur → fräsch känsla
• TRPV1 är en jonkanal som hör till TRPV-gruppen • Är en icke-selektiv katjonkanal • TRPV1 kan aktiveras av olika stimuli: 1. Inbindning av capsaicin, vilket är det aktiva ämne i chili → ger hettande känsla 2. Temperatur > 43°C 3. Hög [H+] → pH < 6 • TRPV1 sensitiseras av olika inflammatoriska mediatorer
• Perifer sensitisering 1 Vid en vävnadsskada kommer olika mekanismer leda till att neutrofiler och andra vita blodkroppar ansamlas
• Perifer sensitisering 2 • Nociceptorer frisätter bl.a. substans P som stimulerar mastceller att utsöndra histamin → närliggande blodkärl sväller upp lite & endotelceller separeras något
• Perifer sensitisering 3 Makrofager utsöndrar cytokiner, bl.a. TNF-⍺ och IL-1 → sprider sig till omkringliggande vävnad & gör att endotelceller i omkringliggande blodkärl uttrycker selektiner på ytan
• Perifer sensitisering 4 Blodflödet blir mer turbulent pga blodkärlets ökade bredd → neutrofiler och andra blodceller kommer närmare kärlväggen, Dessa förutsättningar gör att s.k. diapedesis (”homing”) kan ske → vita blodkroppar tar sig in i den skadade vävnaden
• Perifer sensitisering 4 + väl inne i den skadade vävnaden/parenkymet kommer vita blodkroppar (och även makrofager) utsöndra inflammatoriska mediatorer, vilket gör att perifer sensitisering av nociceptiva neuron sker.
• Inflammatoriska mediatorer substanser som utsöndras av makrofager, mastceller & neutrofila granulocyter som svar på en vävnadsskada → inflammation ex: histamin, serotonin, prostaglandin
• Perifer sensitisering ökad respons samt sänkt tröskel för stimulering av nociceptiva neuron i periferin som svar på inflammatoriska mediatorer
• mekanismer som bidrar till perifer sensitisering 1 Jonkanaler blir lättre att aktivera. Inflammatoriska mediatorer interagerar direkt med jonkanaler & orsakar sensitisering
• mekanismer som bidrar till perifer sensitisering 2 Fler jonkanaler blir tillgängliga. Inflammatoriska mediatorer stimulerar existerande jonkanaler på det nociceptiva neuronets distala ända → intracellulär kaskad som leder till ökad transkription & translation av gener som kodar för nociceptiva jonkanaler, t.ex. TRPV1. Detta gör att det nociceptorns terminal blir mer känslig då den utsätts för samma stimuli, dvs den har blivit sensitiserad
• mekanismer som bidrar till perifer sensitisering 3 Fler spänningskänsliga Na+-kanaler → sänkt tröskel för aktionspotential.
• Perifer sensitisering kan ge upphov till Hyperalgesi ”sänkt smärttröskel”, patient får ökad smärtupplevelse av en normalt smärtsam retning (normalt nociceptivt stimuli men ökad nociceptiv smärta).
• Perifer sensitisering kan ge upphov till Primär Hyperalgesi som är den smärta som upplevs i det skadade/inflammerade området
• Perifer sensitisering kan ge upphov till Sekundär Hyperalgesi som är den smärta som upplevs i närliggande intakt vävnad
• Perifer sensitisering kan ge upphov till Allodyni patient upplever smärta av en normalt inte smärtsam retning (icke-normalt nociceptivt stimuli ger upphov till nociceptiv smärta) ex: beröring av solskadad hud
• Nociception i ben I benvävnad finns den största innervation av nociceptorer i periosteum (benhinnan) som omger ben; nociceptiva axon sträcker sig dock in i benvävnaden & hela vägen in i benmärgen.
• Nociception i ben spricka eller fraktur periosteum dras ut, vilket ger en mekanisk stimulering av nociceptorer i periosteum → patient upplever nociceptiv smärta
• Nociception: Vid en tumör i benmärg Dels kan nociceptorer i benmärgen stimuleras mekaniskt, Dessutom kommer inflammatoriska mediatorer utsöndras för att bekämpa tumören → perifer sensitisering av nociceptiva neuron
• Nociception i inre organ: Hjärtat Vid hjärtinfarkt → syrebrist (ischemi) i hjärtat → vävnadsskador. Nociceptorer aktiveras troligen genom frisättning av inflammatoriska mediatorer
• Nociception i inre organ: Esofagus Vid refluxsjukdom → saltsyra från ventrikeln når esofagus. Detta gör att nociceptorer som är känsliga för kemiska stimuli aktiveras → patient känner smärta när hen äter, dvs allodyni
• Nociception i inre organ: Tarmar Vid tarmvred → tarmstopp, dvs maten kan ej passera genom tarmen. Detta ger en utspänning av tarmvävnaden → nociceptorer aktiveras av mekaniskt stimuli, då nociceptorerna själva mekaniskt deformeras som svar på tillståndet
• Aδ & C Information från nociceptorer fortleds till CNS i 2 typer av axon
• Dubbla smärtupplevelsen Huden innerveras av både nociceptorer med Aδ-axon samt med C-axon • Detta göra att om man t.ex. slår i en tå i ett bordsben kommer man få en s.k. dubbel smärtupplevelse
• Dubbla smärtupplevelsen : First Pain Information färds snabbt till hjärnan, dvs i Aδ-fibrer → det gör under ett ögonblick väldigt ont i tån, men smärtan försvinner lika snabbt
• Dubbla smärtupplevelsen : ”Second pain” Information färdas långsammare till hjärnan, dvs i C-fibrer → smärtan kommer efter ca 2 s (pga är såpass stort avstånd mellan foten & ryggmärgen) och varar längre än den första smärtan. Samtidigt gör det inte lika ont som den första smärtan; smärtans ”intensitet” är lägre.
• Parestesi & projicerad smärta 1 Aktivitet i ett axon som sträcker sig hela vägen till huden tolkas alltid av CNS som att det är receptorer i axonets distala ände som stimuleras → man säger att upplevelsen projiceras till axonets innervationsområde
• Parestesi & projicerad smärta 2 Vid elektrisk stimulering av en nerv kommer detta fenomen ske → kan ge antingen s.k. parestesier, vilket är en stickande/pirrande känsla, alternativt s.k. projicerad smärta (exempel på icke-nociceptiv smärta) beroende på den elektriska stimuleringsstyrkan.
• Neurom nervförtjockning/boll av axon efter perifer nervskada, uppstår då kroppen försöker regenerera nerven. Är väldigt ”lättretade” → dragning kan ge upphov till aktionspotentialer, Neurom är förmodligen en av orsakerna till fantomsmärta
• Ektopisk aktivitet spontan aktivitet i nerv, orsakas av att spänningskänsliga Na+-kanaler rekryteras & ansamlas på fel ställen i neuromet
• Nociceptiva reflexer Information i nociceptiva afferenter kommer dels fortledas genom CNS till hjärnbarken, men också fungera på lägre nivåer i nervsystemet i form av nociceptiva reflexer
• Nociceptiva reflexer exempel man drar bort handen om man sätter den på en varm spisplatta, och drar bort foten om man trampar på en spik
• Spinothalama banan: bearbetning av nociceptiv information : SI Primära somatosensoriska cortex, här sker bearbetning av sensoriska egenskaper, dvs vart på huden stimuleringen sker osv
• Spinothalama banan: bearbetning av nociceptiv information : Insula här sker bearbetning av emotionella aspekter. Den bearbetning som gör att smärta blir en emotionellt obehaglig upplevelse börjar förmodligen här (och i gyrus cinguli anterior)
• Spinothalama banan: bearbetning av nociceptiv information : GCA Gyrus cinguli anterior → även här sker bearbetning av emotionella aspekter. Gyrus cinguli är en vindling av hjärnbarken som återfinns ovanför corpus callosum mellan frontallob & temporallob
• Spinothalama banan: bearbetning av nociceptiv information : PFC Gyrus cinguli projicerar sedan vidare till prefrontala cortex → bearbetning av kognitiva aspekter sker här, dvs i vilken situation uppkommer smärtan, vad gjorde jag när det gjorde ont osv.
• Refererad smärta 1 Precis som för det somatosensoriska systemet finns en kroppskarta för nociception → olika neuron i primära somatosensoriska cortex (SI) aktiveras när nociceptorer i olika kroppsdelar stimuleras. Dock finns en viktig skillnad mellan dessa kroppskartor
• Refererad smärta 2 inre organ har i vissa fall inte egna banor till SI, utan nociception från inre organ kan dela nervceller i ryggmärgens dorsalhorn med nociceptiv information från huden
• Refererad smärta 3 smärta från ett inre organ refereras till ett hudområde → patient har inte endast ont i det inre organet, utan har även en smärta som strålar ut i huden. nociception från det inre organet & ett visst hudområde konvergerar vid samma spinothalama neuron
• Ryggmärgens dorsalhorn består av grå substans. Nervcellskropparna är arrangerade i rader, s.k. laminae. I dorsalhornet finns 2 typer av neuron som tar emot information från nociceptorer
• Ryggmärgens dorsalhorn : Nociceptivt specifika (NS) neuron finns i lamina I, får information från Aδ-fibrer på nociceptiva neuron & har små receptiva fält på huden
• Ryggmärgens dorsalhorn : Wide dynamic range (WDR) neuron finns i lamina V, får information från Aδ-fibrer på nociceptiva neuron & har stora receptiva fält på huden. Får dessutom input från tryck- och beröringsafferenter (Aβ-fibrer). Vissa neuron får även information från viscerala organ → refererad smärta kan uppstå.
• synaptisk aktivitet i dorsalhornet Denna synaps är alltså lite av en kontrollstation för nociception.
• synaptisk plasticitet: Wind-up&central sensitisering aktivitet i synapsen mellan nociceptiva afferenter & spinothalama neuron kan uppreglas genom 2 mekanismer
• Wind-up korttidsplasticitet, innebär att upprepad nociceptiv stimulering med oförändrad intensitet leder till ökad fyrningsfrekvens av aktionspotentialer → ökande smärtsvar.
• Wind-up 1 Nociceptiva C-fiber frisätter normalt glutamat i synapsen med spinothalama neuron. Men vid kraftig, långvarig aktivering → börjar frisätta substans P också
• Wind-up 2 Substans P binder till NK1-receptorer på postsynaps. Samtidigt binder överflödigt glutamat in till mGluR (extrasynaptiska metabotropa glutamatreceptorer)
• Wind-up 3 NK1 & mGluR orsakar stängning av en K+-kanal → depolarisering av membranet
• Wind-up 4 Spänningskänsliga Ca2+-kanaler (VGCC) & NMDA-kanaler öppnas som svar på depolariseringen → ökad [Ca2+]
• Wind-up 5 Spänningskänsliga Ca2+-kanaler (VGCC) & NMDA-kanaler öppnas som svar på depolariseringen → ökad [Ca2+]
• Wind-up 6 Ca2+ öppnar Ca2+-känsliga Na+-kanaler samt NSC (icke-selektiva katjon-kanaler) → inflöde av Na+, vilket ger en ännu större depolarisering. Nettoeffekt är en ökad fyrningsfrekvens av aktionspotentialer i de nociceptiva dorsalhornsneuronen.
• Central sensitisering långtidsplasticitet, innebär ökad respons av nociceptiva neuron i CNS vid normala nociceptiva stimuli och/eller stimuli som normalt hamnar under tröskeln. Kan ge upphov till hyperalgesi
• Central sensitisering+ Mekanismen är i princip samma som wind-up; en skillnad är att BDNF (brain derived neurotrophic factor) frisätts från gliacell, vilket ger en mer långvarig uppreglering av synapsen. Mekanismen steg för steg:
• Central sensitisering mekanism 1. BDNF frisätts 2. BDNF binder in till TrkB (tyrosinkinasreceptor B) 3. TrkB aktiverar PKC 4. PKC fosforylerar AMPA-kanaler & NMDA-kanaler, vilket gör att de lättare öppnas.
• Sprouting process då Aβ-axon från lågtröskliga mekanoreceptorer (beröringsreceptorer) bildar synapser med nociceptiva dorsalhornsneuron i den spinothalama banan → apoptos av inhibitoriska interneuron till nociceptiva dorsalhornsneuron. Nettoeffekten blir allodyni → nociceptiva dorsalhornsneuron aktiveras redan vid beröring!
• Inhiberande interneuron interneuron som finns i ryggmärgens dorsalhorn → inhiberar signalöverföring mellan nociceptiva afferenter (C-fiber) & spinothalama neuron
• Enkefalin neurotransmittor som frisätts från det inhiberande interneuronet → ger både pre- och postsynaptisk inhibition. Substansen är en opioid → är kemisk släkt med opiater. Genom att dessa neuron frisätter enkefalin närmar vi oss alltså de smärthämmande egenskaperna för morfin (en opiat), ett av de viktigaste smärtläkemedlen
• aktiveras inhiberande interneuron De aktiveras uppifrån genom en bana som finns i hjärnstammen
• PAG = periaqueductal gray matter grå substans omkring centralkanalen i mesencephalon i hjärnstammen. Vid försök på djur har man sett att elektrisk stimulering av PAG ger smärthämning
• Rafe-kärnor ansamlingar av grå substans i medulla oblongata i ryggmärgen, utgör en omkopplingsstation för information från PAG. Dessa synapser använder serotonin som neurotransmittor
• Inhiberande interneuron aktiveras 1. Neuron i PAG aktiveras, dess axon är löper medialt nedåt 2. Information når Rafe-kärnor där omkoppling samt överkorsning sker 3. Slutligen går information till dorsalhornet → inhibitoriska interneuron aktiveras.
• PAG aktiveras Från hjärnan 1 Finns förbindelser till PAG från amygdala, frontalcortex & hypothalamus. Dessa nervbanor använder också opioider som neurotransmittor. Systemet aktiveras i situationer som är kopplade till förväntan & inlärning.
• PAG aktiveras Från hjärnan 2 När man studerar läkemedel mot smärta kan man få effekter även av ”sockerpiller”/kontrollsubstanser → placeboeffekt. Man tror att denna effekt beror på försökspersonens förväntan att läkemedlet ska fungera, vilket då aktiverar kroppsegna smärthämmande system.
• PAG aktiveras Från Spino-mesencephala banor PAG kan även aktiveras av uppåtstigande banor en grupp av muskelreceptorer, s.k. ergoreceptorer. Ergoreceptorer aktiveras i samband med muskelarbete → fysisk träning kan alltså ge en smärtlindrande effekt.
• Gate-control-hypotesen 1 hypotes som säger att beröring är smärthämmande. Nociceptiva afferenter (C-fiber) exciterar spinothalama neuron, medan interneuronet inhiberar spinothalama neuron → minskad smärtintensitet
• Gate-control-hypotesen 2 Samtidigt orsakar beröringsafferenter (Aβ-fiber) excitation av interneuronet → smärthämning. Balans mellan dessa bestämmer interneuronets aktivitet & därmed inhibition av det spinothalama neuronet
• Gate-control-hypotesen: högfrekvent TENS (transkutan elektrisk nervstimulering) TENS innebär att man placerar elektroder på huden → kan stimuleras med olika styrka, vilket ger smärtlindring genom olika mekanismer
• lågfrekvent TENS (transkutan elektrisk nervstimulering) Vid lågfrekvent stimulering med hög stimuleringsstyrka kommer muskler börja kontrahera → ergoreceptorer aktiveras → PAG aktiveras → smärtlindring
• högfrekvent TENS (transkutan elektrisk nervstimulering) Vid högfrekvent stimulering med låg stimuleringsstyrka kommer beröringsafferenter (Aβ-fibrer) aktiveras → smärtlindring. Sannolikt fås smärtlindring enligt gate-control-hypotesen, dvs att Aβ-fibrer exciterar inhibitoriska interneuron i ryggmärgens dorsalhorn → interneuron inhiberar ascenderande spinothalama neuron.
• Funktion för smak- & luktsinnena • Identifiera farliga substanser/faror • Identifiera bra/nyttiga substanser • Viktigt med minnesfunktioner. Lukt & smak sätter sig väldigt djupt → har vi ätit något som gjort oss sjuka kommer vi undvika samma livsmedel/substans i framtiden
• Näshålan = hålrum bakom näsan, är en del av luftvägarna. Septum (nässkiljeväggen) delar upp i näshålan i 2 halvor. Förutom huden i den s.k. vestibulen, som finns direkt innanför inträdet till näsan, bekläds näshålan av 2 typer av epitel
• Näshålan: Respiratoriskt epitel finns i huvuddelen av näshålans vägg (samt i trachea & bronker). Funktion är att rena/filtrera, värma & fukta luft innan den förs vidare till lungorna
• Näshålan: Olfaktoriskt epitel finns i de översta delen av näshålans båda halvor. Detta epitel är viktigt för vårt luktsinne
• Munhålan består av läppar, tunga, tänder, spottkörtlar samt tonsiller. Tungans papiller har specialiserade strukturer, s.k. smaklökar, vars funktion är att identifiera smak Notera att smakreceptorer finns i svalget & runt epiglottis
• Smaklök struktur som främst finns i kryptor i tungans papiller, samt i gomen & svalget. Består av bl.a. av smakceller (sinnesceller) och basalceller som regenererar smakceller
• Smakcell (sinnescell) specialiserad epitelcell som finns i smaklökar. Förnyas ca var 10-14 dag genom att basalceller prolifererar & differentieras. Uttrycker specifika smakreceptorer på dess apikala domän → varje smakcell uttrycker endast en smakreceptor.
• Gustatorisk nervcell nervcell som har synaptisk kontakt med smakcell, dess afferenta axon finns på undersidan av smaklöken
• ”Smakreceptorer” inns förutom i smaklökar även i magsäck, tarmar & pancreas → har sannolikt viktiga funktioner för aptit, matsmältning och insulinfrisättning. En viktig skillnad är att dessa receptorer inte är kopplade till gustatoriska afferenter → ger ingen smakupplevelse
• Bittert Att kunna identifiera bitter smak är av stor vikt fysiologiskt pga många giftiga ämnen smakar bittert → individer som kan detektera giftiga ämnen har selekterats fram evolutionärt. Vi uttrycket väldigt många bitterreceptorer i förhållande till andra smakreceptorer
• Salt Att kunna detektera salta smaker är också av stor vikt → vi behöver få i oss en viss mängd salt för att reglera saltbalansen. Ju större behov av salt, desto bättre smakar salt mat
• Sött Att kunna detektera söta smaker är viktigt pga söt mat ger oss snabb energi. Artificiella sötningsmedel aktiverar samma sötreceptor som sockerarter i mat → känner en söt smak, trots att livsmedlet inte har något energiinnehåll
• Surt Att kunna identifiera sura smaker är viktigt för att kunna reglera pH i kroppen → en för sur miljö skadar våra slemhinnor. Om man äter något surt aktiveras munhålans spottkörtlar → börjar producera saliv som neutraliserar det sura pH-värdet
• Umami smak av aminosyror, människor detekterar främst smak av glutamat. Gör att proteinrika livsmedel smakar glutamat → talar om hur proteinrikt ett livsmedel är
• fettsyror kan fungera som en smakförstärkare
• Smakreceptorer: G-proteinkopplade receptorer aktiveras genom att ligand binder till receptor → intracellulär kaskad. Registrerar stora molekyler; umami, sött & bittert
• Smakreceptorer: Jonkanaler läck-kanaler som registrerar surt i form av H+ (protoner) & salt i form av Na+
• Smakcell: Receptorcell (typ II-cell) uttrycker en typ av smakreceptorer på dess apikala domän. När smak registreras → frisätter ATP
• Smakcell: Presynaptisk cell (typ III-cell) uttrycker inte smakreceptorer. Uttrycker däremot purin-receptorer som aktiveras av ATP → cellen frisätter då serotonin (5HT) Serotonin är den neurotransmittor som aktiverar gustatoriska afferenter
• Smak: Lateral inhibition = fenomen där aktivering av en smakreceptor kan inhibera/hämma effekten av en annan smakreceptor ex: aktivering av bitterreceptorer hämmar sötreceptorcell → smak av bittert förstärks
• När en smakreceptor i en smaklök har identifierat en smak 1&2 1. Gustatorisk afferent aktiveras (se ovan) 2. Information når kärna (solitärkärnan) i hjärnstammen → omkoppling
• När en smakreceptor i en smaklök har identifierat en smak 3&4 3. Information går till thalamus → omkoppling 4. Slutligen når informationen primära gustatoriska cortex som finns i parietalloben/ främre delen av insula
• Primärt gustatoriskt cortex den del av hjärnbarken som primärt aktiveras som svar på att en smakreceptor i en smaklök aktiveras. Består av 2 strukturer → främre (anterior) delen av insula & en del av parietalloben. Här genereras upplevelsen av smak
• Primärt gustatoriskt cortex projicerar till bl.a. amygdala som är en del av det limbiska systemet → är hjärnans känslocentrum, samt har viktiga funktioner för inlärning & minne. Detta ger oss antagligen de emotionella upplevelser vi får av mat, och gör att minnen kopplade till smakupplevelser skapas.
• Olfaktorisk receptorcell specialiserad nervcell (till skillnad från smakceller) i som finns i näshålans olfaktoriska epitel, kan nybildas → omsätts på ungefär 12 veckor. Är ett bipolärt neuron → har en ensam dendrit vid epitelets apikala yta som bekläds med cilier, samt ett afferent axon vid epitelets basala yta
• Axon från olfaktoriska receptorceller löper genom hål i silbensplattan (lamina cribrosa) i näshålans tak → går direkt till hjärnan. Oerhört viktigt att slemhinnan är intakt & att immunförsvaret fungerar för att förhindra att patogener tar sig in i hjärnan
• Odorantreceptor 1 luktreceptor, är alltid en G-proteinkopplad receptor. Finns i membranet på olfaktoriska receptorceller, mer specifikt är de koncentrerade på den externa delen av cellens cilier. Varje olfaktorisk receptorcell uttrycker en odorantreceptor.
• Odorantreceptor 2 Människan uttrycker ca 400 funktionella odorantreceptorer, men betydligt många fler lukter kan kännas igen → beror på att en odorant (doftmolekyl) kan aktivera många odorantreceptorer, medan en odorantreceptor kan aktiveras av flera odoranter
• aktiveras en odorantrecepotor 1 Inandning av luft som innehåller en specifik odorant (doftmolekyl) → odorant binder direkt in till odorantreceptor på olfaktoriska receptorcell
• aktiveras en odorantrecepotor 2 Intracellulär kaskad aktiveras → G-protein aktiverar enzymet adenylatcyklas, som i sin tur omvandlar ATP till cAMP
• aktiveras en odorantrecepotor 3 cAMP binder till katjonkanaler som då öppnas → Ca2+ & Na+ strömmar in i cilier → depolarisering av membranet
• aktiveras en odorantrecepotor 4 Intracellulärt Ca2+ aktiverar Ca2+-känsliga Cl‾-kanaler → Cl‾ passerar ut från cilier, vilket leder till ytterligare depolarisering
• aktiveras en odorantrecepotor 5 Om receptorpotentialen, dvs den förändring av membranpotentialen som aktivering av odorantreceptorer orsakar, blir tillräckligt stor (når tröskelvärdet) → aktionspotential i olfaktorisk receptorcells axon!
• Doftigenkänning Varje odorant aktiverar en unik kombination av odorantreceptorer → ger upphov till en unik doftupplevelse. En doft kommer alltid aktivera en viss kombination av receptorer → doftigenkänning är alltså en slags mönsterigenkänning
• Doftigenkänning ex odorant för päron & banan är strukturellt/molekylärt sett väldigt lika, och binder således till i stort sett samma odorantreceptorer. Men odorant för banan binder till ytterligare en odorantreceptor som odorant för päron inte kan binda till → doftupplevelserna för respektive frukt skiljer sig åt.
• Olfaktoriska bulben struktur precis innanför silbensplattan (i hjärnan) där alla axon från olfaktoriska receptorceller samlas → axon som hör till receptorceller som uttrycker samma odorantreceptor går samman
• Glomerulus nystan av axon i olfaktoriska bulben, varje glomerulus får input från receptorceller som uttrycker en typ av odorantreceptor
• Mitralceller nervceller vars cellkroppar ligger i bulben → dendriter har synaptisk kontakt med axonterminaler i glomerulus. Varje mitralcells dendrit har kontakt med en specifik glomerulus. Mitralcellers axon utgör N. olfactorius (kranialnerv I)
• Piriformcortex primära luktcentrum, del av hjärnbarken i temporalloben. Mitralceller projicerar direkt till piriformcortex → pyramidceller här aktiveras av aktionspotentialer i mitralcellers axon. Mitralceller projicerar endast ipsilateralt (på samma sida)
• Piriformcortex+ information från vänster näsborre når vänster piriformcortex. Finns däremot commisurala förbindelser genom vilka piriformcortex i respektive hemisfär kan kommunicera
• Pyramidceller i piriformcortex aktiveras mest effektivt om mitralcellers aktionspotentialer synkroniseras under en kort tid; < 2 ms → pyramidceller fungerar som s.k. coincidensdetektorer. Innebär att pyramidceller känner igen det mönster som är aktivt i varje givet ögonblick.
• Pyramidceller+ Synkronisering av mitralcellers aktivitet i piriformcortex beror dels på odorantens identitet, men även på odorantens belöningsvärde samt vart i andningscykeln man befinner sig → lukt kan detekteras både vid in- och utandning. Lukt från föda i munhålan kan detekteras vid utandning → är ett exempel på en perifer koppling mellan lukt & smak
• kopplingsschemat från olfaktorisk receptorcell till cortex 1 När olfaktoriska receptorceller aktiverats (pga inbindning av en odorant) → signal i dessa cellers axon som genom silbensplattan går in i hjärnan
• kopplingsschemat från olfaktorisk receptorcell till cortex 2 Information i axon når en glomerulus i olfaktoriska bulben → omkoppling sker här → mitralceller aktiveras. Alltså: informationen passerar inte thalamus till skillnad från kroppens övriga sensoriska system
• kopplingsschemat från olfaktorisk receptorcell till cortex 3 Mitralcellers axon projicerar direkt till hjärnbarken → information når piriformcortex, vilket gör att vi får en luktupplevelse
• nervceller i piriformcortex projicerar till flera olika områden i den främre delen av hjärnan, bl.a. orbitala cortex (del av prefrontala cortex), thalamus & hippocampus. Exakt hur detta påverkar luktupplevelsen är oklart. Projektioner till thalamus & hippocampus tros spela en roll i olfaktoriskt minne.
• Celler i piriformcortex kan aktiveras av smakstimuli Smakafferenter projicerar inte direkt till piriformcortex, istället tror man att gustatoriskt cortex kan signalera till piriformcortex → nervceller i gustatoriskt cortex projicerar till piriformcortex. Luktbearbetning kan alltså modifieras av smak.
• Doft: Adaptation 1 kortvarig synaptisk depression. Våra sensoriska system känner hela tiden av vad som är nytt → förändringar av intryck detekteras främst. Ju tätare i tiden dofter kommer, desto svagare blir svaret på nästa doft.
• Doft: Adaptation 2 Adaptation varar i några sekunder och beror på presynaptisk hämning pga tillfälligt reducerad vesikelmängd i presynaps → kortids-depression av mitralcellers afferenter
• Doft: Habituering central adaptation. Habituering är långvarig → varar i timmar/dagar. Beror sannolikt på autoinhibition av presynaptiska metabotropa glutamatreceptorer → minskat Ca2+-inflöde → minskad glutamat-frisättning i synaps mellan mitralceller & pyramidceller ex: vi kan inte känna vår egen doft.
• Feromoner sociala kemosignaler, är doftsignaler som framför allt vissa djur sprider för att påverka andra individers beteenden. Många djur har ett organ, s.k. vomeronasala organet där feromoner detekteras
• en persons axillar-svett (ångest- eller stressutlöst svett) aktiverar områden i hjärnan för emotioner/ empati hos en annan människa (som då utsätts för axillar-svetten). Detta till skillnad från träningsutlöst svett som inte genererar någon aktivitet av dessa hjärnområden.

Alla Inga Spara