1 ORO ORO - - FACIAL FACIAL MOTORIK MOTORIK Kognitiv neurovetenskap Inst. för Integrativ Medicinsk Biologi Avd. för fysiologi K-G Westberg, HT 2008 Ansiktsområdet är engagerat i Ansiktsområdet är engagerat i många viktiga beteenden många viktiga beteenden Ett stort antal skilda muskler är aktiva i dess oral- motoriska beteenden. Den snabba växlingen mellan de ingående muskel- gruppernas aktivitet under rörelserna kräver en avancerad reglering från nervsystemet. Tuggning Sväljning Andning Tal, Sång Emotionella uttryck
20
Embed
orofacial motorik (kog vet HT -08)medea/edu/kv/termin5... · Cranial nerves involved in chewing, V (Trigeminal) – sensory and motor to face; VII (Facial) - motor innervation of
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
OROORO--FACIAL FACIAL MOTORIKMOTORIK
Kognitiv neurovetenskap
Inst. för Integrativ Medicinsk BiologiAvd. för fysiologi
K-G Westberg, HT 2008
Ansiktsområdet är engagerat i Ansiktsområdet är engagerat i många viktiga beteenden många viktiga beteenden
Ett stort antal skilda muskler är aktiva i dess oral-motoriska beteenden.
Den snabba växlingen mellan de ingående muskel-gruppernas aktivitet under rörelserna kräver en avancerad reglering från nervsystemet.
TuggningSväljningAndning
Tal, Sång Emotionella uttryck
2
Innervation:- Sensoriska nerver- Motoriska nerver
Ansiktet, munnens och svalgets innervation Ansiktet, munnens och svalgets innervation
Trigeminus
Facialis
Glossopharyngeus
Hypoglossus
Cranial nerves involved in chewing, V (Trigeminal) – sensory and motor to face; VII (Facial) - motor innervation of facial muscles, sensory to soft palate; IX (Glossopharyngeal) - sensory and motor to tongue and pharynx; X; XII (Hypoglossal) - muscles to tongue.
Efter: Kimura, 1993
Oral Oral motorikmotorik
-Tuggrörelser Höger Vänster
4 mm
Under tuggning rör sig käken i en droppformad öppnings- och slutningsrörelse. Denna rörelse kallas för en tuggcykel. Den serie av tuggcykler, som krävs för att tugga sönder en bit föda så att den kan sväljas, kallas för en tuggsekvens. En normal tuggsekvens består av ca 10-20 tuggcykler
Figuren visar underkäkens rörelse-bana (tuggcykler) sedda framifrån hos en person som tuggar biffkött.
Tuggcykler
3
En En tuggsekvenstuggsekvens kankan indelasindelas i i fleraflera delardelar
Underkäkens rörelsemönster och muskelaktivitet under tuggning och sväljning hos ätande kanin. Efter: Schwartz et al, 1986
Vid hopbitning aktiveras sinnesorgan i tändernas rothinnor som hämmar käkslutarmusklernas aktivitet
......Tuggcykeln startar på nytt
1
2
3
4
5
9
MönstergeneratorMönstergenerator teorinteorin
Från: Dellow och Lund, 1971
1Central PatternGenerator
Retning inom den oro-facialahjärnbarken startar tuggningen
Den alternerade aktiveringen av käköppnar- och slutarmusklerna genereras av en mönstergenerator i hjärnstammen (CPG)
Signaler från orala sinnesorgan kan modifiera tuggmönstret
Käkslutarmuskler
Käköppnarmuskler
Oralasinnesorgan
2
3
41
2, 3
4
Masseter
Mylohyoideus
Stimulation - Masticatory area
Neurograms showing muscle nerve activity from a paralyzedanimal while stimulating the cortical masticatory area
Stimuli
Sinnes organ
Rythmgenerator
Tuggmönstergenerator
Central PatternGenerator
Rörelse
CNS
PNS
Motoneuron
Cerebral cortex
”Tuggningens mönstergenerator”
”Rythm generator”
En krets av sammankopplade nervceller i hjärnstammen som driver växlingen av slutar- och öppnarmusklernas aktivitet under tuggningen (”Tuggningens klocka”)
”Tuggmönstergenerator”
Kretsar av nervceller i trigeminus-kärnorna som ansvarar för styr-ning (finjustering) av musklernas aktivitet genom samordning av signaler från rytmgeneratorn med signaler från sinnesorganen
Under tuggning måste neuron-kretsar i nervsystemet styra både tuggrytm och rörelseanpassning
10
Figuren visar registreringar av underkäkens rörelser (JV= vertikalrörelsen; JH= horisontalrörelsen) samt EMG från vänstra sidans digastrikus och massetermuskel hos en kanin, som tuggar två olika typer av föda (råris, kaninpellets). Notera att tuggfrekvensen är relativt oberoende av födans hårdhet medan tuggmönstret (Emgaktiviteten) modifieras efter födans egenskaper.
RegleringReglering avav bitkraftbitkraftUnder tuggning ökar muskelaktiviteten i käkslutar-musklerna (och bitkraften) när föda kommer i kontakt med tänderna under sammanbitningsfasen
Efter: Morimoto et al, 1989
Ökningen av muskelaktiviteten, som tillkommer när föda finns mellan tänderna, minskar vid anestesi av tänder och slemhinnor i munnen. Om man dessutom blockerar signaleringen från muskelspolarna i käkmuskulaturen försvinner den förstärkande effekten på muskelaktivitet helt och hållet.
Slutsats: Information både från sinnesorgan runt tänderna ( periodontal-receptorer) och i musklerna (muskelspolar) bidrar till reglering av muskelkraften (bitkraftsnivån) under tuggning.
Här placeras en bit Här placeras en bit testfödatestföda mellan tändernamellan tänderna
11
Information om födans egenskaper (hårdhet, partikelstorlek mm) signaleras via olika typer av orala sinnesorgan. Muskelaktiviteten under en tuggningssekvens kan därför effektivt anpassas till den gradvisa sönderdelningen av födan.
Regleringen försvinner om man blockerar signaler från periodontalreceptorer och muskelspolarna i käkslutarmuskulaturen
Chewing hard food Muskelarbete (mV.s)
Efter: Peyron et al., Exp Brain Res, 2002
Hard food
Soft food
RegleringReglering avav tuggmuskelaktivitetentuggmuskelaktiviteten skerskerfortlöpandefortlöpande under under tuggningentuggningen
“Chewing” motor plansUpdate of internal motor plans
Efter: RS Johansson, Umeå
“Feed-forward control” “Predicitive control”1.
2. “Feed-back control” (Reflexer)
12
““FeedFeed--forward” forward” kontrollkontroll styrstyr bitkraftenbitkraftenunder under tuggningtuggning
När födan kommer i kontakt med tänderna under sammanbitningsfasen av tuggcykeln ger sinnesorganen i rothinnorna information om födans beskaffenhet (tuggmotstånd, partikelstorlek, ...). Denna information används för att preprogammera ”förutsäga” (”anticipate”) den nivå på muskelkraft, som krävs i nästa tuggcykel. Således baseras muskelaktiveringen till stor del på en ”prediction” av förväntat tuggmotstånd när tänder och föda kommer i kontakt. Reflexer bidrar endast till mindre del av bitkaftsjusteringeneftersom denna typa av justering, baserad på återkoppling, sker långsamt i förhållande till hastigheten på käkslutningen vid hopbitning.
Tuggmuskelaktiviteten varierar mellan varje tuggcykel. Denna variation är relaterad till födans egenskaper.
Masseter EMG (mV)
Vertikal käkrörelse (mm)
Efter: Peyron et al., 2002; Van der Bilt et al., 1995
Ett 25-tal muskelgrupper är engagerade i sväljningen
Superior constrictor
Middle constrictor
SväljningsmotorikSväljningsmotorik
FaserFaser: : Oral/ pharyngeal (ca: 1sek)
Espohagus fas (ca:10 sek)
Från: Okada et al, 2007
Sväljning startar genom att maten förflyttas till bakre svalgväggen
När maten når pharynxöppnas övre esophagussfinktern (UES) och esophagusfasen inleds
14
Tuggning/ sväljningTuggning/ sväljning
Från
: Odo
nt. r
adio
logi
, Um
eå u
nive
rsit
et
Primär peristaltikCentralt motorprogram som genereras i hjärnstammen (sväljcentrum)Styr sväljningen initialt
Esophagus Esophagus motorikmotorik::
Sekundär peristaltikMotorprogram som genereras om den primära peristaltiken inte är tillräcklig för att fullfölja sväljningen. (Generering av en ”andra sväljning” som man normalt inte är medveten om)
15
n Vagus(parasymp)
Esofagus
I väggarna på matsrupen finns glatta muskler, som styrs via det enteriska nervsystemet. Denna del av det autonoma nervsystemet, som ligger i magtarm-kanalens väggar, utgör en ”minihjärna” för dess styrning (Innehåller ca 100 miljoner nervceller).
Den esophagala fasen av sväljningeninleds med att den övre esophagus sfinktern (UES) öppnas. Detta följs aven kontraktionsvåg (peristaltik) somfortplantas längs esophagus ut-sträckning. Den nedre esophaussfinktern (LES) relaxerar strax eftersväljstarten och förblir öppen tills maten når magsäcken.
TryckförändringarTryckförändringar i i esofagusesofagus under under sväljningsväljningUES= Övre esofagus sfinktern
Swallowing triggered by by K-point stimulation in bilateral - brain- damaged patients Efter: Kojima et al, 2002
The K-point lies on the mucosa lateral to the palatoglossalarch on the retro-molar padSubjects
Response
Patients
Normal adults
Svallowingn
23 19
20 0
19
Hjärnbarken och sväljningHjärnbarken och sväljning
Medial Lateral
Primära motor cortex
Leg
Arm
Face/ Tongue/ Pharynx
Efter: Kandel et al, 2000
Hjärnbarken och sväljningHjärnbarken och sväljningHos de flesta människor är både höger och vänster sidan motoriska hjärnbark aktiv vid sväljning. Det vanligaste är dock att den vänstra sidan dominerar. När båda hjärnbarkshalvorna kan delta i initie-ringen av sväljning kommer effekten av en stroke att bli begränsad. Den friska hjärnbarkshalvan kan överta funktioner från den skadade halvan (neuronal plasticitet) . Det tar dock en viss tid innan detta sker.
Bilden visar ett frontalsnitt av hjärnan hos två försökspersoner (A, B). Färgade områden visar aktivitet i samband med svälj-ning. Notera att hos person A aktiveras den motoriska hjärn-barken inom båda hjärnbarks-halvorna (gulaområden). Hos person B aktiveras bara ena hjärnbarkshalvan (gula + röda områden)
Modifierad från: Mosier et al, 1999
20
I Sverige drabbas ca 25000 personer/ år avstroke (hjärninfarkt)40-50% av dessa får sväljproblem
Stroke Stroke ochoch dysfagidysfagi
Sväljproblemen kan leda till:Sväljproblemen kan leda till:
- Kvarlämnad mat i munnen - Aspiration – Mat in i luftstrupe och lungor- Upprepade lunginflamationer- Undernäring
Via hjärnans förmåga till plasticitet återfår många strokedrabbade sväljfunktionen