ORGANOGENES. De första veckorna

Transkript

1 ORGANOGENES Organogensen är undervisningsmässigt indelad i två avsnitt. Under T2 behandlas utvecklingen under "de första veckorna" medan de specifika organens utveckling ligger under T3. Observera även att molekylärbiologisk utvecklingsbiologi, dvs regleringen av utvecklingsfysiologiska processer på transkriptionell, posttranskriptionell, translationell och post-translationell nivå och exempel på modellsystem för den embryonala differentieringen ingår i Cellenkursen. De första veckorna Befruktning och oocytreaktion, klyvningsdelningar Första veckans utveckling (morula, blastocyst, nidatation) Andra veckans utveckling (håligheter, mesodermet) Tredje veckan (gastrulabildningen notochorden) Fjärde veckan (groddlagrens tidiga utveckling, första fasen avseende kärlsystemet) Placentas utveckling Gulesäck, gulesträng, amnionhåla Embryots könsbestämning Utveckling från en befruktad cell till ett fullt utvecklat foster Hjärta/kärl Hjärttubens utveckling till fyrrummigt hjärta, principerna för den fortsatta utvecklingen av de olika hjärtrummen, septa och klaffar Principerna för utvecklingen av thoraxkaviteten och avskiljningen mot bukhålan, inklusive utvecklingen av diaphragma och lungorna Förändringarna som sker i fosterkretsloppet vid födseln Principerna för atresi, agenesi, stenos De vanligaste missbildningarna: förmaksseptum- och ventrikelseptumdefekt, coarctatio aortae, öppetstående ductus arteriosus, Fallots tetrad, congenitalt diaphragmabråck, parasternalbråck Buk/genitalia Utvecklingen av primitiv tarm, framtarm, mittarm och baktarm och de respektive organ som utvecklas från dessa Utvecklingen av bukhålans mesenterialbeklädnad, bursa omentalis och sekundärt retroperitoneala organ Det fysiologiska navelbråcket

2 Utvecklingen av urinorganen (pronephros, mesonephros och Wollfska gången, uretärknoppen, metanephros, kloaken, sinus urogenitale) Utvecklingen för Müllerska resp Wolfska gångarna och de delar av kvinnliga/manliga könsorgan som de ger upphov till Testikelns nedvandring Kloakvecket och genitala tuberkeln, utvecklingen av de manliga och kvinnliga yttre könsorganen Vissa anomalier: Meckels divertikel, esophagealbråck,omphalocele, navelbråck, onormal tarmrotation, atresi och stenos av tarmslynga, rectal atresi, rectal fistel, kongenitala polycystiska njurar, renal agenesi bäckennjure, hästskonjure Övriga organ Uppkomst och utveckling av gälbågar, gälfickor, gälfåror Principerna för organens utveckling inom hals/huvud (tunga, gl thyroidea, gll parathyroideae, käken, gommen, örat, ögat) Nervsystemets utveckling Extremiteternas utveckling Missbildningar i extremiteterna Missbildningar i nervsystemet BINDVÄV OCH HUD Basala ämneskunskaper Generella uppbyggnaden och funktionen hos stödjevävnad (bindväv, brosk, ben) Epidermis celltyper och underlaget för epidermis mekaniska och barriärfunktion Dermis uppbyggnad och mekaniska funktion. Glykosaminoglykaner/proteoglykaner och olika typer av bindvävsproteiner i matrix och deras funktioner Struktur och funktion hos fibroblaster/fibrocyter, mastceller, kondrocyter, osteocyter, osteoklaster samt olika typer av brosk- och benvävnad Direkt och kondral benbildning Benomsättning och remodellering av benvävnad Vitamin D och calcium-metabolism Epidermisderivat: Svettkörtlar, talgkörtlar, hår, naglar Hudens roll för vätske- och temperaturreglering och infektionsskydd NERVSYSTEMET, SINNESORGANEN OCH VISCERAL REGLERING

3 Visceral reglering och allmänt CNS Nervösa mekanismer för visceral kontroll Nucleus tractus solitarius (NTS): den roll NTS spelar för komplexa reflexer och integration av viscerala och 'högre' funktioner Centranervösa strukturer och mekanismer av betydelse för att en organism ska identifiera och reagera adekvat på fara (i synnerhet thalamus, amygdala och hypothalamus); amygdalas roll vid s.k. startle-reaktioner Typexempel på vegetativa reflexer: baroreceptor-reflexen och oxytocinreflexen (mjölkejektions-reflexen) Hypofys-hypothalamus-systemet Hypofysens topografi. Hypofysens mikroskopiska struktur Funktionella förbindelser och interaktioner mellan hypothalamus och övriga CNS Portasystemet: betydelse för hypothalamus kontroll av hypofysen; hypothalam styrning av adenohypofysen via olika typer av hypofysotropa hormon; SS, GRH, GnRH, CRH och TRH, frisättningsmönstret för GH, LH, FSH, prolaktin & ACTH Effekt av svält: Generell hämning av hypofys-hypothalamus systemet vid sänkning av kaloriintaget Typer av karaktäristiska biologiska rytmer: dygns-, månads-, och säsongsrytm Principiella mekanismer för entrainment av biologiska rytmer Kroppsliga reaktioner på kortvarig och långvarig stress Grundläggande endokrinologi Endokrina organens gemensamma egenskaper. Neuronal och parakrina interaktioner Hormoner: definition och klassificering av hormoner på basen av deras kemiska struktur; lokala hormoner (intrakrina, autokrina och parakrina hormoner) Transportmekanismer: betydelsen av proteinbindning för olika typer av hormoner Hormonreceptorer och effektmekanismer för olika huvudtyper av hormoner Begreppet Permissive role exemplifierat med glucocorticoiders betydelse för katekolaminernas effekt på artärer Autonoma nervsystemet

4 Det autonoma nervsystemets anatomiska och funktionella organisation. Morfologi och lokalisation av autonoma ganglier. Pre- och postganglionära neuron. Att kunna redogöra för huvudsakliga transmittorsubstanser och receptortyper i det autonoma nervsystemet Att kunna redogöra för bildning och omsättning av transmittorer Att kunna redogöra för det funktionella samspelet mellan sympatikus och parasympatikus i reglering av hjärta och kärlsystem Att kunna ge exempel på samlokalisation av transmittorsubstanser och funtionell betydelse av detta Allmänt CNS Vävnadsstrukturen i CNS avseende liquorrum och hinnor, liquorcirkulation och liquortryck, topografi Arteriell och venös kärlförsörjning av hjärnans och ryggmärgens olika delar Nervvävnadens struktur i CNS. Neuronets allmänna byggnad Gliavävnadens struktur och huvudsakliga funktioner Blod-hjärnbarriären De somatiska nervsystemens organisation Kranialnervernas centrala organisation och funktion Ryggmärgssegmentets deskriptiva och funktionella organisation och samband med det perifera (somatiska och autonoma) nervsystemet Hypothalamus, hypofys, thalamus: organisation och funktion Anatomiska aspekter på olika typer av intrakraniella blödningar Arteriell och venös kärlförsörjning av hjärnans och ryggmärgens olika delar Kranialnervssymptom vid olika centrala resp. perifera skador Monoaminerga och peptiderga bansystem Degenerations- och regenerationsförlopp vid central och perifer nervskada Sensoriska system Syn Orbitans anatomi (begränsningar och topografiska förhållanden) Ögats kärl- och nervförsörjning Ögonmusklerna, tårapparaten Ögonglobens struktur Corneas histologi och funktion Retinas histologi Betydelse för ögats olika delar avseende synfunktionen Fysiologisk optik: ögats ljusbrytande system, ackommodation, ljusreflexen Fotoreception och mörkeradaptation

5 Mekanismer för färgseende Synbanornas förlopp och deras funktionell roll (via colliculus superior, corpus geniculatum laterale, pretektala banor och projektioner till hypothalamus) Retinala mekanismer för att skärpa upp kontraster (signaleringen hos on center och off center ganglion celler) Primära syncortex: Retinotopi; Columnära organisation; Enkla celler; Komplexa celler; Hyperkomplexa celler Retinas funktionella organisation Spektral kodning: exempel på informationsbearbetning, genetiska defekter i uttryck av synpigment Sekundära syncortex (djupseende; färg-, form- och rörelseanalys) Olika typer av synfältsbortfall Påverkan på pupillreflexerna vid olika skador på synbanorna respektive ögonmuskelnerverna Mekanismer för djupseende Uppbyggnad och funktion för linsen, iris, corpus ciliare och ögonlocken Kammarvätskans bildning och avflöde Hörsel, balans Anatomi hos ytteröra och mellanöra (cavum tympani, hörselbenen), trumhinna, runda och ovala fönstren, cellulae mastoideae, tuba auditiva Översiktligt om ytter- och mellanörats histologi Topografin i mellanörat i relation till intilliggande strukturer, konsekvenser av kommunikation till svalget Förloppet för n. facialis Mellanörats roll för impedansanpassning och ljuddämpning Frekvensberoende hörselomfång hos människan i olika åldrar Cortiska- och vestibularisorganens histologi och receptormekanismer Audiometriska principer - Kodning av ljudfrekvenser Nervbanornas förlopp samt mekanismer för riktningshörsel vestibularisorganens roll för postural kontroll Primär och sekundär hörselcortex Kodning av linjär- och vinkelacceleration M. stapedius, m. tensor tympani (anatomi och funktion) Lukt, smak Det olfaktoriska epitelets uppbyggnad och utbredning i näshålan Tungans muskulära uppbyggnad och tungans innervation (smak och allmän sensorik) Smaklökarnas uppbyggnad och funktion

6 Transduktionsmekanismer för olika typer av lukt- och smakreceptorer Vomeronasala organet (VNO) Nervbanornas organisation och förlopp Central representation av smak, lukt och projektioner från VNO Somatosensorik Receptorbegreppet: adekvat stimulus; snabbt och långsamt adapterande receptorer; dynamisk och statisk känslighet, receptivt fält; modalitet och submodalitet; Sensorisk kodning: principiella mekanismer i sensoriska system för kodning av modalitet, spatiell (rumslig) lokalisation av en retning, spatiell diskrimination, retningsintensitet och retningarnas tidsförlopp Perifera nervers uppbyggnad och ledningshastigheter Sensoriska ganglier och dermatom De sensoriska banornas funktionella organisation, förlopp och terminering Hudens taktila receptorer (uppbyggnad och funktion) Muskelreceptorer: Muskelspolens uppbyggnad och funktion. Efferent styrning och karaktärisistiska svarsmönster. Perifera receptorer som bidrar till positions- och rörelsesinnet (proprioception) Psykofysik: hur intensitet, spatiella och temporala aspekter av sinnesintryck kan kvantifieras psykofysiskt Receptormekanismer (transduktion och receptorpotential) Termoreceptorer Mekanismer för receptorspecificitet Betydelsen av lateral inhibition för konturuppskärpning och 'feature detection'; och av descenderande bansystem för kontroll av ascenderande somatosensorisk information. Bortfall och symptom vid skador på olika nivåer inom de sensoriska banorna 'Hjärnbarkskartornas' somatotopiska organisation samt plasticitet vid denervation av en kroppsdel resp. långvarig träning med sensoriskt diskriminativa uppgifter Nociception och smärta Definition av begreppen: nociception, smärta, akut och långvarig smärta, neuropatisk, projicerad och refererad smärta samt hyperalgesi och allodyni. Nociceptiva systems funktioner. Primära nociceptiva neuron: nociceptorer, afferenter och centrala termineringar samt reaktioner vid vävnadsskada (perifer sensitisering, primär hyperalgesi). Medullära och spinala dorsalhornens nociceptiva neuroner: projektions- och mellankopplande neuroner, reaktioner efter vävnadsskada (aktivitetsberoende neuronal plasticitet, central sensitisering, sekundär hyperalgesi / allodyni, excitationstoxicitet. Nociceptiva ascenderande banssystem och deras centrala representation. Descenderande neuronala nätverk med modulerande effekter på nociceptiv transmission.

7 Portteorin (The Gate control theory). Sensorisk stimulering / Transkutan elektrisk nervstimulering (TENS) som behandlingsmetod vid smärta. Konceptuella modeller rörande nocicptiva system. Smärtans kvalitet och komponenter. Metoder för experimentell analys av nociception / smärta på människa. Mekanismbaserad smärtklassifikation. Placeboeffekten. Motoriska system Motorisk kontroll Basala ämneskunskaper avseende muskelvävnad Indelning, definitioner, generell uppbyggnad Skelettmuskulatur: - Uppbyggnad från makro till mikronivå - Sarkomerens uppbyggnad, ingående komponenter och deras funktioner - Kontraktionsmekanismer i skelettmuskelfibrer - Cellskelett; uppbyggnad och funktion - Fibertyper; indelningsgrunder, karakteristika - Satellitceller; funktioner (Hjärtmuskulaturens struktur och funktion ingår i Cirkulations- och respirationsavsnittet) Glatt muskulatur - Organisation i olika typer av organ Signaltransduktion i skelettmuskulatur Kontraktionsmekanismer och signaltransduktion i glatt muskulatur Segmentella styrsystem (Lower motor neuron circuits and motor control) Motoriska enhetens uppbyggnad. Reglering av muskelkraft samt hur musklers kraftgenererande förmåga beror av muskellängd och hastighet vid längdförändring. Sträckreflexen, senreflexen, flexorreflexen och den korsade extensorreflexen; de neuronala kretsar som ingår i reflexnätverken samt den afferenta och efferenta styrningen av dessa via supraspinala system Ryggmärgens och hjärnstammens betydelse för rytmgenerering (lokomotion av armar och ben, andning, tuggning)

8 Funktionell uppbyggnad av rytmgenererande kretsar Amyotrofisk lateralskleros Motoriska bortfall vid skada av segmentella system (Lower motor neuron syndrome) Supraspinala styrsystem (Upper motor neuron circuits and motor control) Lokala nervceller i ryggmärgen (lateralt och medialt) och deras styrning av olika descenderande bansystem för kontroll av olika typer av rörelser Uppbyggnad och funktion hos vestibulo-, reticulo-, och kortikospinala bansystem förlopp, överkorsningar och projektioner i ryggmärgssegmenten Primära motorkortex organisation och funktion Betydelsen av motoriska kartor Funktion i premotoriska kortexområden Motoriska bortfall vid skada av supraspinala system (Upper motor neuron syndrome) Samordnande styrsystem: cerebellum och basala ganglier Cerebellums anatomiska uppbyggnad Projektionssystem till (mosstråd, klättertråd) och från cerebellum Funktionella nätverk i cerebellum och deras betydelse för styrning av rörelser beskriva för mekanismer för cerebellär reglering av inlärning. Basala gangliernas anatomiska uppbyggnad samt projektioner till och från de basala ganglierna Cerebellum och de basala gangliernas funktion för tidig planläggning av rörelser Symptom vid olika skador i de basala ganglierna och cerebellum Postural kontroll och ögonrörelser Stryrning av balanskontroll: Samspelet mellan feedforward (anticipatorisk) och feedback (reflexutlöst) mekanismer Hur vestibulär, visuell och proprioceptiv information används för balanskontroll redogöra för hur posturala korrektionsmönster är beroende av kroppsställning och stödytor. Uppbyggnad och funktion av de extaokulära musklerna Funktion hos olika typer av ögonrörelser

9 Typ av skador i CNS som kan ge störning av balanskontroll Neuronal kontroll av sackader Vestibulo-okulära reflexens funktion Nystagmus Högre CNS-funktioner Sömn, vakenhet, medvetande och emotioner EEG-registrering: biofysikalisk bakgrund, typer av EEG-vågor, utförande samt användningsområden Registrering av "evoked potential": principer och exempel på användningsområde Cirkadianska rytmer för sömn-vakenhet, kroppstemperatur samt hormoninsöndring; Nucleus suprachiasmaticus roll som cirkadiansk rytmgivare Indelning i sömntyper och sömnstadier; Egenskaper hos orto- respektive para (REM-) sömn; Sömncykelns förlopp Sömnbehovets och sömntypernas förändring med åldern; Effekter av sömnbrist Förekomsten av sömninducerande substanser Hypoteser om sömnens funktioner: energisparande, informationsbearbetning, temperaturreglering och immunförsvar Översiktligt om sömn- och vakenhetsreglerande områden i CNS Fysiologiska omställningar associerade med emotioner Hypothalamus roll för känslouttryck; Amygdalas roll för emotionell tolkning av sinnesintryck Hemisfärisk lateralisering gällande känslouttryck samt perception av känslouttryck Minne Olika typer av minne (deklarativminne, procedurminne; korttids- och långtidsminne) Mekanismer för att minnas och att glömma Anatomiska strukturer av betydelse för minnet Symptom vid skador av minnet (tumörer, yttre trauma, infektion, vitamin B- brist). Begreppen anterograd amnesi, retrograd amnesi. Hjärnbarkens 'associationsområden' och hemisfärisk asymmetri

10 Lateralisering av sensoriska och kognitiva funktioner Hur hemisfärdominans undersöks; Relationen mellan språkdominans och handdominans Parietala, temporala och prefrontala associationsområdenas anatomiska lokalisation och funktionella interaktioner med övriga CNS De kortikala associationsområdenas funktioner baserade på symptom vid skador Anatomiska skillnader mellan höger- och vänsterhemisfärerna med funktionella konsekvenser, planum temporale Vokala språket Talets fonetiska struktur: begreppen fonem och syntax Hjärnbarksområden som är speciellt relevanta för språklig kommunikation Hypotesen om ett talmotoriskt och talsensoriskt centrum och deras förbindelsesystem som förklaring till olika former av afasier/dysfasier Den icke språkdominanta hemisfärens språkkapacitet beträffande oralt språk, receptivt språk och läsa och skriva; hur språkets ges affektiva komponenter Aprosodifenomen vid lesioner inom den icke språkdominanta hemisfären Metoder med vilka språkfunktioners representation inom hjärnbarken kan undersökas Betydelsen av "intermodal association" för hjärnans språkfunktion.