Stavba a funkce nervové soustavy

Stavba a funkce nervové soustavy
- ovládá přímo nebo nepřímo činnost všech orgánů, vytváří chování organismu a komunikuje s okolím
- fce - příjem, zpracování, ukládání a vydávání informací
- nadřazena látkové i imunitní regulaci
- vývojově mladší než hormonální
- působí velmi rychle, účinek je krátkodobý (po dobu trvání podnětu)
- řídící funkce NS ---- řízení kosterního svalstva
řízení vnitřních orgánů
- složité nervové děje, které představují komplexní ovládání tělesných soustav, se označují jako tzv. vyšší nervové funkce (např. instinktivní a emotivní chování, učení, paměť)

Nervová tkáň
a) neuron
= nervová buňka - zákl. stavební a funkční jednotka (celkem asi 25-30 mld)
- fce - tvorba a přenos nerv. signálů
- stavba : 1. dendrity = krátké výběžky buň. těla, vedou vzduch do buňky (= dostředivě)
- přijímají signály z jiných neuronů nebo smyslových buněk
2. neurit = axon
- delší výběžek specializovaný k vedení vzruchů z buňky (= odstředivě)
- vede vzruch na delší vzdálenosti (až 1 m)
- obalen myelinovou pochvou - tvořena Schwannovými b. (urychluje přenos AP)
- necelistvá - Ranvierovy zářezy
3. iniciální segment - spojuje tělo s axonem, zde vznikají akční potenciály
4. buň. tělo = soma
- obsahuje jádro a cytoplazmu s hl. buněčnými organelami
5. nerv. zakončení - knoflíkový tvar = “synaptický knoflík”
- výstupní část specializována k uvolňování mediátoru
- jejich těla se po narození nemnoží, přeťatý neurit se však může regenerovat
- kontakt mezi neurony je zprostředkován synapsemi
- jsou citlivé na přísun glukózy => nutné dostatečné zásobení O2

b) neuroglie (gliové b.) - podpůrná a vyživovací fce, nevedou vzruchy (např. Schwannovy buňky)

Vzruch
= jediný projev činnosti nervstva
- vznik na základě toku náboje zprostředkovaného tokem iontů napříč plazm. mem.
- rychlost šíření v neuritu je až 120 m/s
- převádí se díky synapsi = spojení 2 neuronů nebo neuronu a smysl. b.
- mezi axonem a jiným neuronem je synaptická štěrbina (20nm)
- rozlišujeme - presynaptickou mem.
- postsynap. mem.

- elektrický signál, který přijde po neuritu, nepřejde na další neuron ve stejné podobě, ale přenese se v podobě signálu chemického - zajišťuje neurotransmiter (acetylcholin, noradrenalin) - vylije se z váčků v presynaptické membráně
- posléze je mediátor rychle rozložen enzymem nebo vstřebán (léky tlumící bolest hned mediátor rozloží a tím zabrání přenosu vzruchu bolesti)
- vzruch je biofyzikální a biochemický děj zároveň :

biofyzikální - změna napětí na membránách neuronu ( 120 mV, t = 10-20 ms)
biochemický - změna propustnosti membrány pro Na+, K+

- v klidu je na membráně neuronu nerovnoměrné rozložení iontů a náboje (= polarizace = klidový membránový potenciál - KMP) :
- vně buňky je vyšší koncentrace Na+ a převažují kladné náboje
- uvnitř buňky je vyšší koncentrace K+ a převažují záporné náboje

- v místě podráždění neuronu (po vylití neurotransmiteru do synaptické štěrbiny) se zvýší propustnost membrány pro Na+ :
- Na+ vnikají dovnitř neuronu (díky konc. spádu a zápornému potenciálu uvnitř neuronu) => mění se rozložení náboje na membráně
- změna KMP k pozitivněj. hodnotám (= depolarizace => vznik akčního potenciálu)
- některé neurotrans. mohou vyvolat děj opačný = hyperpolarizace (útlum)

- po podráždění se zvýší propustnost membrány pro K+ :
- K+ unikají z neuronu po koncentračním i potenciálovém spádu a obnoví tak rozložení náboje na membráně (= repolarizace membrány)

- po proběhnutí AP - K+ venku vyměněny mechanismem sodíko-drasl. pumpy zpět za Na+ uvnitř
- potřeba ATP

- integrační činnost neuronu = proces, kdy se mění povaha přenášené informace (synaptické potenciály se mohou na vstupní membráně sčítat nebo odčítat) => informace se při přestupu z
jednoho neuronu na další (nebo více neuronů) transformují
- integraci a transformaci nerv. signálů umožňuje organizace NS založená na principu konvergence a divergence

Reflex
- nerv. činnost se uskutečňuje v soustavách neuronů uspořádaných do různě složitých nerv. obvodů
- nejjednodušší formou nerv. obvodu je reflexní oblouk
= základní funkční jednotka nervového řízení= nerv. děj, při kterém se přenáší signál z čidla nervovou dráhou k výkonnému orgánu = odpověď organismu na změny vnějšího a vnitřního prostředí
- probíhá po reflexním oblouku, který má 5 částí :

1. receptor - příjem podráždění
2. dostředivý (= aferentní) nerv - vede vzruch do CNS
3. CNS - zpracovává informaci
4. odstředivý (= eferentní) nerv - z CNS
5. efektor = výkonný orgán - odpověď na podráždění

- dělení podle I.P.Pavlova :
a) nepodmíněné - vrozené, reflexní oblouk je zaznamenán v genetickém kódu
- centrum v míše a mozku mimo kůru
- jejich výsledkem je nižší nervová činnost
- např. zornicový, slinný, patelární reflex

b) podmíněné
- získané učením během života
- centrum v mozkové kůře
- vznik na zákl. spojení pomíň. podnětu (zvuk zvonku) s nepodm. reflexem (slinění)
- př. současné a opakované zvonění při podávaní potravy => slinění i při pouhém zvonění
- jejich dráha není trvalá, musí se upevňovat opakováním x => vyhasnutí reflexu (zapom.)

Centrální nervová soustava
- tvořena mozkem a páteřní míchou
- činnost :
1. senzorická funkce - činnost čidel
2. příjem a rozbor vstupní informace
3. výkonná funkce - výstupní informace => řízení organismu
4. asociační funkce - vyšší nervová činnost

- 3 obaly (meningy) - vyživují a chrání :
a) tvrdá plena - vazivový zevní obal - přiléhá pevně k lebečním kostem
b) pavučnice - jemnější obal pod tvrdou plenou
c) omozečnice - nejhlouběji, velmi jemná, protkána cévami
- mezi b) a c) je úzký prostor vyplněný mozkomíšním mokem - ochrana před otřesy

- tvořena :
a) šedou hmotou - tvořena převážně těly neuronů
- na povrchu koncového mozku (mozk. kůra) a mozečku, ale i v hloubi v nižších ústředích
- v míše je uvnitř

b) bílou hmotou - tvořena převážně neurity
- v mozku je uvnitř, v míše na povrchu

- dutiny ---- kanálek uprostřed míchy
4 mozkové komory v mozku
- navzájem propojeny a vyplněny mozkomíšním mokem

A) Páteřní mícha (medulla spinalis)

- trubice dlouhá 40-45 cm ležící uvnitř páteřního kanálu
- vývojově nejstarší část CNS
- její horní konec přechází plynule v prodlouženou míchu
- => 31 p. míšních nervů - krční (8), hrudní (12), bederní (5), křížové (5), kostrční (1)
- vede k 1. beder. obratli - pak jen chvost nervů, který vystupuje mezi každým 2. obratlem

- ústředí - nejprim. fcí - mykce, defekace, erekce, ejakulace
- pohybu končetin, trupu, bránice
- centrum pocení, svalov. napětí (tonus)
- napínacích reflexů - patelární (praštění do úponu čtyřhlavého svalu - smrštění)

- fce :
1) převodní = je průchodištěm drah - vzestupných (senzorických) - do vyšších center
sestupných (motorických) - k výkonným orgánům
2) ústředí jednoduchých míšních reflexů - obranné, močení, erekce

- porušení sestupných drah - poruchy hybnosti - paréza (částečné ochrnutí)
- plegie (úplná ztráta sval. činnosti)


B) Mozek (encephalon)

- hmotnost velmi proměnlivá - při narození 400 g, dospěl. 1450 g, 1350 g
- je náročný na přísun O2 a glukózu (při 4 min přerušení zanikají buňky mozkové kůry)
- v embr. vývoji se zakládá jako 3 váčky v přední části nerv. tr., pak se dále diferencuje na 6 oddílů
- 1. váček => koncový mozek + mezimozek
- 2. váček => střední mozek
- 3. váček => Varolův most (pouze savci) + mozeček + prodloužená mícha

MOZKOVÝ KMEN
1) Prodloužená mícha
- zde 4. komora - spojuje ji Sylviův kanálek se 3. komorou (mezimozek)
- dýchací a kardiovaskulární centrum (řídí krev. tlak a činnost srdce) - při poškození => smrt
- centrum obranných reflexů - kašlání, kýchání, zvracení
- účastní se i řízení tráv. a vyluč. soustavy (reflex polykání, slinění)

2) Varolův most - probíhají přes něj dráhy do mozku

3) Střední mozek
- centrum pro držení vzpřímené polohy těla, hlavy
- navazuje na Varolův most, překryt konc. mozkem

- na zadní straně část čtverohrbolí (typické pro savce)
- přední dva hrbolky - je zde ústředí III. a IV. hlavového nervu (ovládají okohybné svaly)
- zadní dva hrbolky - zprostředkují reflexní pohyb hlavy za zdrojem zvuku

- retikulární formace = soubor neuronů mozkového kmene
- zodpovídá za stavy bdělosti, cit. vyladění, jednání
- vychází z ní jádra 12ti mozk. nervů - inervují oblast hlavy
- X. hlavový nerv (= bloudivý) inervuje i vnitř. orgány

Mezimozek
talamus (hrbol) - zde 3. mozk. komora
- párové útvary vejčitého tvaru
- předstupněm mozkové kůry, má také motorické funkce
- průchod všech smysl. drah, uskutečňuje se zde hrubší integrace smysl. informací
- dolů z něj vybíhá hypofýza, nahoru šišinka (= epifýza)

hypotalamus (podhrbolí)
- nejvyšší centrum autonomních fcí, slaďuje činnost vnitřních orgánů - připravuje jejich činnost na zvýšenou zátěž, v období klidu zprostředkovává obnovné pochody
- činnost srdce, cév, centrum dýchání, udržování tělesné teploty, rozmnožování
- řízení osmot. tlaku těl. tekutin, stálosti oběhu těl. tekutin
- s hypofýzou - hypotalamo-hypofyzární komplex = úzké sepětí mezi nerv. a horm. soust.

Koncový mozek (velký)
- je největší částí mozku, rozdělen na levou a pravou hemisféru (= polokoule)
- je tvořen strukturami :

a) na povrchu hemisfér = mozková kůra (= neokortex)
b) pod mozkovou kůrou = bazální ganglia
c) na hranici s mezimozkem = limbický systém
d) spojujícími levou a pravou hemisféru = mozkový trámec (= vazník mozkový)

Mozková kůra
- vývojově nejmladší část CNS
- 2-5 mm tlustá, obsahuje cca 14 mld. neuronů
= šedá kůra mozková (složena z těl nerv. buněk)
- zprohýbána do závitů, které zvětšují její povrch
- mezery mezi závity se nazývají rýhy
- podle typických rýh se hemisféry rozčleňují do 4 laloků :
1. čelní - vpředu, centrum řeči (vnímání a tvorba - Brocovo centrum)
2. temenní - na vrcholu hlavy - centrum pro signály z kožních a svalových receptorů
3. týlní - v zadní části - centrum zraku
4. spánkový - po stranách - centrum sluchu
- z čelních laloků => pyramidové dráhy - zodpovědné za přesné, cílené pohyby
- dráhy se kříží - pravá část odpovídá za levou část těla
- ze všech laloků - mimopyramidové dráhy - ovlivňují hrubé, orientační pohyby
- několikrát se kříží - nelze určit, jakou část těla ovlivňují

- oblasti mozku podle funkce :
motorická - v přední části hemisfér (čelní lalok)
- sbíhají se zde informace ze smyslových receptorů
senzorická - v zadní části - všechny laloky
asociační - všechny laloky
- sídlo nerv. procesů, které označujeme jako myšlení
- integrují se zde inform. ze smysl. center, emoce a paměť => vytváří se lid. vědomí
=> základem vyšší nervové činnosti

- bazální ganglia = skupinky neuronů uložené pod mozkovou kůrou
- jedna z nejvýznamnějších oblastí vytvářejících pohybovou aktivitu

- limbický systém
- hypotalamus + podkorová centra (staré oblasti konc. mozku) - propojeno nerv. drahami
- jeho prostřednictvím se uskutečňuje komplexní instinktivní a emocionální chování
- podílí se na vytváření paměti

Mozeček (zadní mozek)
- vzniká jako zvláštní nervové centrum na dorzální straně přední části prodloužené míchy
- důležité senzoricko-motorické centrum - zpracovává informace :

a) z rovnovážného ústrojí, svalů a kůže - tyto inf. jsou využity k udržování rovnováhy
- děje se ve vývojově staré části
b) z kůry koncového mozku - ovlivňují složité volní činnosti a získávání pohyb. návyků
- děje se ve vývojově mladší části (mají pouze savci)

Obvodové (periferní) nervstvo
= nerv. vlákna spojující CNS s čidly (senzorická ) a s výkon. orgány (motorická, autonomní)

A) Somatické nervstvo (kosterní)
- řídí kosterní svalstvo - zajišťuje aktivní pohyb = motorická činnost

B) Vegetativní nervstvo (autonomní)

- řídí činnost vnitřních orgánů (hladkého svalstva, žláz a srdce)
- činnost nezávislá na vůli jedince (výjimky - např. vyprazdňování moč. měchýře)
- 2 oddíly :
sympatikus
- jeho vlákna vycházejí z hrudní a bederní míchy
- sympatický kmen = pruh nerv. tkáně podél páteře - vytvořen ganglii - propojeny nerv. vlákny
- mediátorem je noradrenalin (adrenalin)
- urychluje činnost x zeslabuje peristaltiku střev


parasympatikus
- vychází z mozk. kmene a křížové míchy
- ganglia většinou uložena v těsné blízkosti inervovaného orgánu
- nejvýzn. nervem je bloudivý nerv (X. hlavový)
- mediátorem - acetylcholin
- většinou zpomaluje x zrychluje peristaltiku střev
- většina vnitřních orgánů je inervována sympatikem i parasympatikem

Vyšší nervová činnost
= složité nervové děje, které představují komplexní ovládání tělesných soustav
- uskutečňuje se především na principu podm. reflexů
- patří sem :

emotivní chování - má vrozený základ, ale je v různé míře ovlivněno zkušenostmi, výchovou
- mohou být vyvolány vnějšími i vnitřními příčinami
- např. strach, hněv, radost, smutek

paměť - nemá přesné centrum, je funkcí celého mozku
- druhy - úmyslná x neúmyslná, trvalá x dočasná

učení - průběh ovlivněn psychickým, citovým stavem a stavem pozornosti
- mimovolné x záměrné, mechanické x logické
- typy učení : 1) kognitivní
2) senzomotorické
3) sociální

řeč = nejdokonalejší prostředek dorozumívání
- využívá abstraktní podněty = slova
- Brocovo centrum

- 1. signální soustava - podnětem je konkrétní změna prostředí, předmět, jev
- názorný obraz skutečnosti vznikající na základě počitků a vjemů
- podklady ke konkrétnímu myšlení

- 2. signální soustava
- vzniká na zákl. abstraktních podnětů (= slovní pojmenování 1. signálu)
- základem abstrakt. myšlení, zobecňování, hledání souvislostí