Giáo trình Sinh lý tiểu não & hạch nền não môn Sinh lý học | Trường Đại học Văn Lang

A. SINH LÝ TIỂU NÃO:
Tiểu não tham gia vào hoạt động điều hòa trương lực cơ, hoạt động chỉnh thế, giúp cơ thể chi phối
các phản xạ tư thế, giữ thăng bằng và điều hòa các động tác, thông qua sự điều chỉnh hoạt động của
các nhóm cơ, đặc biệt trong việc kiểm soát những động tác nhanh như: chạy, đánh chữ...
I. NHẮC LẠI ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC, HÌNH THÁI 1. GIẢI PHẪU:
− Tiểu não thuộc hệ thần kinh trung ương.
− Người ta chia tiểu não ra làm ba phần: thùy trước, thùy sau và thùy nhung cục
(Flocculonodular lobe) → Ngoài ra còn có thùy nhộng (Vermis) Hemisphere: bán cầu
− Cắt ngang tiểu não cho thấy, vỏ tiểu não được cấu tạo bởi chất xám là các thân nơron và các
nhân (quan trọng nhất là nhân răng và nhân mái)
▪ Còn phần trong chủ yếu được cấu tạo bởi chất trắng, là các sợi trục của những đường dẫn
truyền đi và đến tiểu não.
▪ Phần vỏ có nhiều khe, rãnh chia tiều não thành nhiều thùy và tiểu thùy.
Tham khảo thêm tại: https://phacdochuabenh.com/Frank_H.Netter/dau-mat-co/atlas/113-Tieu-nao.jpg 2. MÔ HỌC:
❖ Vỏ tiểu não gồm ba lớp (từ ngoài vào trong)
✓ Lớp phân tử: gồm những nơron liên hợp và những đuôi gai của tế bào Purkinje, tế bào
hình sao (các tế bào này sợi trục ngắn) → có vai trò đặc biệt trong việc ức chế ngang
đối với các tế bào Purkinje.
✓ Lớp TB Purkinje, gồm các thân tế bào Purkinje và thân tế bào rễ.
✓ Lớp TB hạt gồm có các hạt mà thành phần là tế bào Golgi, hạt tiểu não, sợi rêu.
→ Các đường đi đến tiểu não tận cùng ở vỏ tiểu não (cũng có thể tận ở nhân)
→ Các đường đi khỏi tiểu não đều xuất phát từ các nhân.
3. PHÂN CHIA TIỂU NÃO THEO CHỨC NĂNG SINH LÝ – TIẾN HÓA:
❖ Động vật càng tiến hóa thì tiểu não càng phát triển và hoàn thiện.
❖ Về tiến hóa và chức năng, tiểu não được chia thành ba phần:
➢ Nguyên tiểu não: là phần có sớm nhất, gồm thùy nhung cục → có liên quan đến nhân
tiền đình hành não.
➢ Tiểu não cổ: gồm thùy trước (lưỡi tiểu não, tiều thùy giữa, tiểu thùy đỉnh); phần sau
thùy sau (tháp, lưỡi gà, cận thùy nhung).
▪ Phần này nhận những sợi từ tủy sống đến và những sợi từ nhân Goll và Burdach trong hành não tới.
▪ Từ lưỡi tiểu não và lưỡi gà có những đường liên hệ với các nhân tiền đình.
➢ Tiểu não mới: gồm phần trước thùy sau (tiểu thùy đơn, tiểu thùy quai và cận giữa).
→Phần này có liên quan với vỏ não.
Pale/o-: Cổ , Neo-: new; Archi/o-: nguyên thủy
II. CÁC ĐƯỜNG DẪN TRUYỀN CỦA TIỂU NÃO:
1. CÁC ĐƯỜNG ĐI ĐẾN TIỂU NÃO:
a. Bó tủy – tiểu não bắt chéo (Bó Gowers):
− Bó tủy – tiểu não bắt chéo (Bó Gowers): xuất phát từ tế bào Clark ở tủy → sợi trục bắt
chéo sang cột bên tủy sống vùng chất xám, rồi đến vỏ tiểu não đối bên bằng cuống trên.
− Người ta chia bó tủy – tiểu não thành:
▪ Bó tủy – tiểu não sau nhận các
thông tin về tình trạng của cơ,
sức căng cơ, mức độ về tốc độ
hoạt động của cơ.
▪ Bó tủy - tiểu não trước cho biết
tín hiệu vận động tới sừng trước.
− Khi tín hiệu đến tiểu não sẽ tách
thành hai hướng: một hướng trực tiếp
vào các nhân của tiểu não, một
hướng vào vùng vỏ tiểu não rồi mới
truyền tín hiệu đến các nhân tiểu não
− Ở vùng vỏ tiểu não có những vùng tương ứng với từng vùng cơ thể trên vỏ não.
⟹ Do đó, khi vỏ não truyền tín hiệu, sẽ truyền tín hiệu đúng vào vị trí tương ứng mà vỏ
não nhận được, xuống vùng vỏ tiểu não tương ứng thông qua các bó ngoại tháp.
b. Bó tủy tiểu não thẳng:
− Bó tủy – tiểu não thẳng (Bó Flechsig): cũng
xuất phát từ nhóm tế bào Clark, sau đó đi vào
tiểu não cùng bên qua cuống dưới.
− Hai bó này tận cùng ở lưỡi tiều não, tiểu thùy
đỉnh và tiểu thùy giữa (thuộc thùy trước), tiều
thùy đơn, tiểu thùy tháp, lưỡi gà (thuộc thùy sau).
− Chúng đưa đến tiểu não những thông tin về
trương lực cơ, thông qua những tín hiệu từ
thoi cơ, gân cơ, tình trạng co cơ → Giúp cơ
thể điều hòa và phối hợp động tác của cơ thể.
c. Bó Goll và Burdach:
− Bó Goll và Burdach: xuất phát từ hạch gai, từ cột sau cùng bên chúng đi lên hành não
vào nhân Goll và Burdach, đa số các sợi này đi lên đồi thị đối bên.
− Tuy nhiên, có những nhánh lại rẽ theo các cuống dưới tới thùy trước và thùy sau tiều não
cùng bên cho biết cảm giác thuộc về bản thể.
d. Bó tiền đình – tiểu não:
− Bó tiền đình – tiểu não: xuất phát từ những bộ phận nhận cảm của mê cung, tới nhân tiền
đình hành não, rồi từ nhân tiền đình theo cuồng dưới vào tiểu não cùng bên tận cùng ở thùy nhung.
− Bó này dẫn truyền cảm giác về thăng bằng của cơ thể trong không gian.
e. Bó vỏ - cầu - tiểu não: (corticopontine neuron)
− Xuất phát từ vùng tiền vận động và vận động ở vỏ não, tới nhân cầu não cùng bên, từ cầu
não bắt chéo qua cuống giữa tới vỏ tiều não bên kia.
− Bó này dẫn truyền xung động vận động từ vỏ não.
f. Bó tiểu não - tiều não: xuất phát từ nhân răng theo cuống giữa tới vỏ tiểu não bên kia.
2. CÁC ĐƯỜNG ĐI TỪ TIỂU NÃO RA:
a. Bó tiểu não - tiền đình: xuất phát từ nhân mái → qua cuống dưới tới nhân tiền đình ở
hành não cùng bên → rồi từ nhân tiền đình đi đến não giữa tới các dây vận nhãn và từ nhân
tiền đình xuống tủy sống.
b. Bó tiểu não – hành não: xuất phát từ nhân mái, qua cuống dưới đi đến hệ lưới của hành
não và tiếp xúc với nhân trám của hành não.
c. Bó tiểu não - nhân đỏ: xuất phát từ nhân
răng, qua cuống trên đến nhân đỏ đối bên.
Từ nhân đỏ có sợi đi chéo sang bên kia đi xuống tủy sống
d. Bó tiểu não – đồi thị - vỏ não: xuất phát từ
nhân răng, sợi trục đi theo cuống trên, đến
nhân bụng đồi thị đồi bên rồi từ đấy lên vỏ não.
e. Bó tiểu não – tiểu não.
III. ĐỊNH KHU CHỨC NĂNG TIỂU NÃO:
1. CHỨC NĂNG CỦA NGUYÊN TIỂU NÃO (Thùy nhung cục)
− Phá hủy nguyên tiểu não sẽ dẫn đến những rối loạn về thăng bằng, đầu lắc lư, đi lảo đảo (hiện
tượng “thất điều”). Các phản xạ về tư thế vẫn còn, không bị run.
− Nếu phá thùy nhung với thùy lưỡi gà thì rối loạn nặng hơn.
− Nếu phá lưỡi tiểu não và phần thùy trước có liên hệ với nhân tiền đình thì sẽ làm cho phản ứng
mê cung đi quá mức, gây rối loạn thăng bằng.
⟹ Giai đoạn bù trừ của tổn thương thùy nhung xuất hiện sớm.
− Nguyên tiểu não có liên quan với mê cung, tiền đình và có chức năng giữ thăng bằng
2. CHỨC NĂNG TIỂU NÃO CỔ (Thùy trước, Phần sau thùy sau)
a. Giảm trương lực cơ:
− Kích thích thùy trước tiểu não ở một bên làm giảm trương lực các cơ bên đó, con vật bị đồ về bên ấy.
− Nếu cắt cuống não rồi mới kích thích vào thùy trước tiểu não sẽ không xảy ra hiện tượng trên.
− Như vậy, tiểu não cổ làm giảm trương lực cơ thông qua nhân đỏ.
b. Phản xạ tư thế & chỉnh thế:
− Cắt bỏ tiểu não sẽ gây ra hiện tượng giống như duỗi cứng mất não và có những rối loạn nặng
về các phản xạ tư thế và chỉnh thế.
− Sau một thời gian, các triệu chứng trên giảm dần, còn lại hiện tượng run và lắc lư.
− Như vậy, tiểu não cổ còn tham gia vào các phản xạ tư thế và chỉnh thế. c. Vận mạch:
− Ngoài ra, còn có hiện tượng “thất điều vận mạch” ở động vật bị cắt tiểu não: co giãn
mạch quá mức khi nhiệt độ thay đổi, các phản xạ của bàng quang trực tràng, dựng lông mạnh lên,...
3. CHỨC NĂNG TIỂU NÃO MỚI (Phần trước thùy sau):
− Kích thích bán cầu tiểu não gây ra các cử động chậm, có ý nghĩa tư thế.
− Cắt bỏ thùy sau thì làm trương lực cơ giảm, rối loạn vận động tùy ý, đi đứng không vững.
− Nếu phá hủy nhân răng thì rối loạn lại càng trầm trọng và xuất hiện run.
− Phá bỏ tiểu não mới bên nào thì gây ra rối loạn ở nửa người bên đó.
⟹ Phá cả hai bên thì rối loạn sẽ nặng hơn là phá bỏ một bên.
− Như vậy, tiểu não mới làm tăng trương lực và điều hòa động tác.
4. CHỨC NĂNG CUỐNG TIỂU NÃO:
− Cắt cuống tiểu não trên làm mất đường liên hệ tiểu não - đồi thị - vỏ não thì gây liệt và run
nhưng ít rối loạn thăng bằng.
− Cắt cuống tiểu não dưới gây rối loạn thăng bằng rõ rệt.
− Cắt cả ba cuống thì gây rối loạn vận động và thăng bằng.
IV. CHỨC NĂNG ĐIỀU HÒA CỬ ĐỘNG CỦA TIỂU NÃO:
➢ Hoạt động của tiểu não, giúp cơ thể chi phối các phản xạ tư thế, giữ thăng bằng và điều hòa các
động tác, thông qua sự điều chỉnh hoạt động của các nhóm cơ → Đặc biệt trong việc kiểm soát những động tác nhanh.
➢ Tóm lại, tiểu não là bộ phận của cơ thể tham gia kiểm soát và điều chỉnh vận động, chủ yếu là
vận động bán tự động.
1. VẬN ĐỘNG KHÔNG TÙY Ý:
− Do thùy nhộng và thùy nhung đảm nhận.
− Thùy nhộng có vai trò ức chế trương lực cơ và kiểm soát các động tác phối hợp của cơ thể:
▪ Khi tổn thương thùy nhộng sẽ dẫn đến hiện tượng tăng trương lực cơ và mất phản xạ phối hợp động tác
▪ Thí dụ trong sự phối hợp động tác cùng lúc giữa các cơ thân mình, cơ cổ cơ vai và hông
trong hoạt động thay đổi tư thế nhanh, như hoạt động xoay người trong không gian.
2. ĐỐI VỚI CÁC VẬN ĐỘNG TÙY Ý
❖ Hoạt động này chủ yếu do vỏ não, có phối hợp với tiểu não.
✓ Tham gia kiểm soát hoạt động ở ngọn chi bằng cách cung cấp tín hiệu nhanh và mạnh cho các
nhóm cơ đồng vận, đặc biệt trong giai đoạn đầu khởi động động tác và tăng hoạt động của
nhóm cơ đối vận trong giai đoạn cuối quá trình vận động truớc khi động tác kết thúc, quá
trình này nhằm kiểm soát những hoạt động nhanh, nhưng không quá đà xảy ra trong hoạt
động của cơ thể, giúp đảm bảo được các động tác hoạt động được nhịp nhàng.
✓ Tuy nhiên, hoạt động này có sự tham gia của vỏ não, xung động phát ra sẽ được truyền theo
bó tháp đến nơron vận động ở sừng trước tủy sống.
3. TRONG HOẠT ĐỘNG THỰC VẬT
− Do tiểu não có mối quan hệ không thể tách rời với vùng dưới đồi và thể lưới, nên hoạt động
của tiểu não có liên quan đến một số chức năng hệ thần kinh thực vật.
− Vì vậy, khi tiểu não bị tổn thương sẽ có một số các biểu hiện lâm sàng như: rối loạn thân nhiệt,
rối loạn chuyển hóa, rối loạn hoạt động dinh dưỡng, cũng như rối loạn một số hoạt động tim mạch.
V. NHỮNG RỐI LOẠN CHỨC NĂNG CỦA TIỂU NÃO:
1. RỐI LOẠN DO CẮT BỎ TIỂU NÃO TRÊN Đ.VẬT:
❖ Cắt bỏ tiểu não ở động vật cấp cao thì sẽ làm xuất hiện nhiều rối loạn có thể chia làm ba giai đoạn:
➢ Giai đoạn 1: Con vật bị tăng trương lực cơ như trong hiện tượng duỗi cứng mất não.
➢ Giai đoạn 2: Các rối loạn trên nhẹ đi, con vật vẫn còn cảm giác, còn vận động tùy ý, còn
các phản xạ tủy, hành cầu não.
▪ Tuy nhiên, các cử động có nhiều rối loạn: suy nhược, giảm trương lực, rối loạn động tác
(sai tầm, sai hướng, loạn nhịp, run), rối loạn thăng bằng
▪ Nói chung, con vật còn vận động nhưng các động tác rối loạn, không chính xác.
➢ Giai đoạn 3: Sau một thời gian dài, các triệu chứng trên giảm đi nhiều, nhưng vẫn tồn tại.
❖ Cắt bỏ một bên tiểu não thì gây ra đầy đủ các triệu chứng như khi cắt bỏ cả tiều não, nhưng
chỉ xảy ra ở nửa người cùng bên bị phá.
2. HỘI CHỨNG TIỂU NÃO TRÊN LÂM SÀNG
❖ Tổn thương tiểu não ở người dẫn đến hội chứng tiểu não giống như trong thực nghiệm:
(1.) Giảm trương lực cơ, nhất là nếu nhân răng bị tổn thương.
(2.) Cử động sai tầm:
(a) Bệnh nhân không thể lấy đầu ngón tay trỏ chỉ vào đầu mũi mình một cách thành thục
được, thường chọc vào má, cằm.
(b) Có “dáng đi con gà trống” (chân nhấc cao, bước ra xa):
không hãm được động tác một cách kịp thời
❖ Ứng dụng lâm sàng: Nghiệm pháp Steward Holmes:
▪ Bệnh nhân úp hai lòng bàn tay mình vào lòng hai
bàn tay thầy thuốc đứng đối diện và đẩy. Thầy
thuốc bỗng rụt tay lại.
▪ Người bình thường tự hãm được ngay, còn người
bị tổn thương tiều não có thể bị ngã sấp nếu không được đỡ.
(3.) Cử động sai hướng, ví dụ bảo bệnh nhân để tay vào túi áo ngực nhưng bệnh nhân lại đưa tay lên vai
(4.) Cử động loạn nhịp: động tác lúc làm quá chậm, lúc lại quá nhanh
(5.) Run: cử động càng phức tạp, càng run nhiều
(6.) Lay tròng mắt, mất thăng bằng, lảo đảo, rồi loạn phát âm, nói khó.
B. SINH LÝ HẠCH NỀN NÃO:
I. GIẢI PHẪU HẠCH NỀN:
− Hạch nền não, giống như tiểu não, có vai trò như một hệ thống vận động phụ → chúng không
hoạt động một cách riêng lẻ, thường phối hợp với vỏ não nhằm kiểm soát hoạt động vận động của cơ thể.
− Mỗi bên, trong cấu trúc hạch nền bao gồm: nhân đuôi (caudate nucleus), bèo sẫm (putamen),
cầu nhạt (globus pallidus), chất đen (substantia nigra) và nhân dưới đồi (subthalamic nucleus).
− Những tổ chức này nằm ngoài và bao bọc chung quanh đồi thị.
− Đa số sợi thần kinh vận động và cảm giác liên hệ giữa vỏ não và tủy sống đều đi qua vùng
này – khu vực giữa nhân đuôi và nhân bèo sẫm.
II. CHỨC NĂNG SINH LÝ HẠCH NỀN:
1. CHỨC NĂNG CỦA HẠCH NỀN TRONG VIỆC HÀNH THÀNH MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG VẬN ĐỘNG:
❖ Một trong những nguyên tắc chính trong hoạt động của hạch nền là kết hợp với hệ thống vỏ
- tủy, như trong động tác viết
⟹ Do đó, khi tổn thương nặng vùng hạch nền, chữ viết của bệnh nhân không mềm mại mà
trở nên thô thiển giống như những người mới tập viết, đặc biệt những hoạt động mang tính
khéo léo, bệnh nhân thực hiện rất khó khăn.
❖ Đường thần kinh của chu kỳ bèo sẫm (putamen circuit):
Chúng bắt đầu chủ yếu là ở vùng tiền vận động và vùng bổ sung của vỏ vận động và vùng
cảm giác bản thể của vỏ cảm giác → sau đó chúng đi qua vùng bèo sẫm → rồi đến phần
trong của cầu nhạt → tới vùng bụng trước, bụng bên của đồi thị.
2. CHỨC NĂNG BẤT THƯỜNG KHI TỔN THƯƠNG HẠCH NỀN (Putamen):
➢ Khi vùng bèo sẫm (nhân bèo) bị tổn thương hoặc bị cản trở, thí dụ khi vùng cầu nhạt bị
tổn thương các động tác bệnh nhân trở nên rối loạn không phối hợp tốt, xuất hiện động tác múa vờn (athetosis).
→ Xem gif: https://images.app.goo.gl/taDYAHP9FtXgc4jj8 Athetosis
➢ Khi tổn thương nhân dưới đồi thị bệnh nhân bị rối loạn vận động, biểu hiện tình trạng múa
vung nửa thân (hemiballismus) → Xem thêm gif:
<1> https://images.app.goo.gl/nNGAeXvCSi2Nzx9DA
<2>https://images.app.goo.gl/qBVHCqnRsKH5dnjG9
➢ Khi tổn thương nhiều vùng nhỏ bèo sẫm sẽ dẫn đến tình trạng múa giật (chorea)
➢ Tổn thương vùng chất đen sẽ dẫn đến bệnh Parkinson.
3. CHỨC NĂNG CỦA HẠCH NỀN TRONG VIỆC KIỂM SOÁT NHẬN THỨC
− Nhận thức là diễn biến của suy nghĩ trong hoạt động của não, các hoạt động vận động xảy ra
là hệ quả của suy nghĩ trong não, còn được gọi là sự kiểm soát nhận thức của những hoạt
động vận động (cognitive control of motor activity) → Trong đó nhân đuôi đóng vai trò quan
trọng trong hoạt động này.
− Khi tổn thương vùng này, bệnh nhân mất phản xạ thuộc về nhận thức, thí dụ như phản xạ bỏ
chạy khi gặp động vật nào mà ý thức cho rằng bất lợi (ví dụ chạy khi gặp rắn độc).
4. CHỨC NĂNG HẠCH NỀN TRONG THAY ĐỔI THỜI GIAN VÀ ƯỚC TÍNH CƯỜNG ĐỘ CỬ ĐỘNG:
− Đây là hai khả năng quan trọng của não trong việc kiểm soát các cử động, sự kiểm soát này
nhằm giúp cơ thể trong việc kiểm soát và thực hiện các động tác nhanh. Viết chữ trên giấy
và trên bảng với tốc độ và kích thước khác nhau.
− Khi vùng này bị tổn thương bệnh nhân thực hiện động tác không cân xứng, thí dụ khi vẻ mặt
người thì bệnh nhân vẻ không cân xứng hai bên mặt, một bên to và một bên nhỏ.
− Hoạt động của hạch nền thường phối hợp với vùng hồi đỉnh sau (posterior parietal cortex)
trong việc ước lượng thời gian và ước tính cường độ cử động.
III. CÁC CHẤT DẪN TRUYỀN THẦN KINH ĐẶC HIỆU TRONG HỆ THỐNG HẠCH NỀN: 1. Dopamin:
− Do chất đen tiết ra → chúng tác động lên nhân đuôi và bộ phận bèo sẫm.
− Tổn thương chất đen sẽ gây bệnh Parkinson: co cứng cơ và run.
2. GABA (gamma aminobutyric acid):
− Đường dây hoạt đông của chúng là từ nhân đuôi và bèo sẫm đến cầu nhạt và chất đen.
− GABA là chất gây ức chế.
3. Acetylcholin: Đường hoạt động là từ vùng vỏ đến nhân đuôi và bèo sẫm.
4. Norepinephrine, serotonin, enkephalin và một số chất dẫn truyền thần kinh khác được tiết ra từ hạch nền.
⟹ Trong đó vai trò của của dopamine, GABA và serotonin là những chất dẫn truyền có
vai trò là những chất ức chế.