Nervová soustava

NERVOVÁ SOUSTAVA

Charakteristika:

• ovládá činnost všech orgánů v těle
• vytváří chování organismu a komunikuje s okolím
• řídící funkce se rozděluje na 2 složky:

1. řízení kosterního svalstva
2. řízení vnitřních orgánů

• neurověda = obor zabývající se nervovými ději

Rozdělení nervové soustavy:

1. centrální nervový systém (CNS) → mozek, mícha

2. obvodové nervstvo → nervy:

1. mozkové
2. míšní (31 párů)
3. vegetativní – vedou do orgánů

NEURON = nervová buňka

• má tyto části:

· dentrity

• krátké výběžky buněčného těla
• spolu s buněčným tělem tvoří vstupní část neuronu
• spoj dentritů = synapse

· buněčné tělo (soma)

• část neuronu obsahující jádro a cytoplazmu s hlavními buněčnými organelami

· iniciální segment

• část neuronu spojující buněčné tělo s axonem
• místo, kde vznikají akční potenciály (= el. děje založené na zvýšení propustnosti membrány pro Na+ a neurotrasmitery)

· axon (neurit, nervové vlákno)

• delší výběžek neuronu specializovaný k vedení akčních potenciálů
• vodivá část neuronu (vede signály směrem od těla neuronu a neúčastní se vlastního zpracování informací jako dentrity a buněčné tělo)
• je kryto obalem (= myelinovou pochvou, která je vytvářena Schwannovými buňkami)
• myelinová pochva je přerušována tzv. Ranvierovými zářezy
• z každého neuronu obvykle vychází jen jeden axon (může dosáhnout délky až 1 m )

· nervová zakončení

• tvoří konečnou výstupní část, která je specializovaná k uvolňování (sekreci) chemických přenašečů zprostředkujících přenos signálů mezi neurony samotnými a mezi neurony a cílovými buňkami
• zakončení má „knoflíkovitý“ tvar (synaptický knoflík)

• nervy a nervové dráhy jsou svazky nervových vláken ve vazivovém obalu:

1. nervy = svazky vláken, které jsou součástí periferního nervového systému (míšní a hlavové nervy)
2. nervové dráhy – jsou uvnitř CNS , např. pyramidové dráhy spojující mozkovou kůru s míchou

Signální funkce neuronu:

1. signály

• jsou procesy, které lze registrovat jako elektrické děje, vyvolané pohybem iontů
• jsou zprostředkované tokem náboje napříč membránou

2. klidový membránový potenciál (KMP)

• rozdíl elektrických potenciálů mezi vnitřkem buňky a vnějším prostředím
• každá buňka má svůj membránový potenciál, který závisí na extra a intracelulárních tekutinách
• na základě dohody má znaménko – (minus)
• KMP vzniká na základě nerovnoměrného rozložení malého množství kladných a záporných nábojů do dvou oddílů (jsou navzájem odděleny membránou)
• nezbytným předpokladem pro signální činnost NS založené na rychlých přesunech iontů iontovými kanály je přítomnost elektrických a chemických gradientů
• gradient = rozdíl v koncentraci chemických látek nebo elektrických nábojů

3. akční potenciál (AP)

• elektrický děj založený na zvýšené propustnosti membrány pro Na+ a neurotransmitery

4. synapse

• spojení dvou neuronů nebo spojení smyslové buňky a neuronu
• neurony se v synapsi přímo nedotýkají (je mezi nimi mezera – synaptická štěrbina)

Nervové obvody:

FUNKCE: příjem, zpracování, ukládání a vydávání informací

1. centrální nervová soustava (CNS)

• část NS, která je uložena v páteři a lebce

1. neurony = interneurony

2. periferní nervová soustava

• skupiny neuronů ležící mimo CNS (nazývané ganglia) a všechna nervová vlákna
• má funkci spojovat smyslové orgány a výkonné orgány s CNS

1. neurony senzorické (smyslové) = aferentní (dostředivé)
   • vedou signály ze smyslových orgánů do CNS
2. neurony motorické (hybné) = eferentní (odstředivé)
   • vedou signály z CNS k výkonným orgánům

• reflexní oblouk = nervové obvody složené ze senzorického a motorického neuronu, které jsou spojeny buď přímo, nebo prostřednictvím interneuronů

Centrální nervový systém:

MÍCHA (medulla spinalis)

• uložení: v páteřním kanálu
• délka: 40 – 45 cm
• stavba: šedá a bílá hmota
• horní konec přechází plynule v prodlouženou míchu
• vystupuje z ní 31 párů míšních nervů (krční, hrudní, bederní, křížové, kostrční)
• šedou hmotu tvoří těla neuronů s výběžky, bílou hmotu tvoří nervové dráhy
• šedá hmota má na průřezu tvar motýlích křídel
• smyslové neurony vstupují do míchy zadními (dorsálními) kořeny
• motorické nervy předními (ventrálními) kořeny
• smyslové signály se převádějí až do mozku → vzestupné (senzorické) dráhy
• jiné nervové dráhy vedou z mozku do míchy, končí na motorických neuronech a zprostředkují tak ovládání svalstva nervovými centry v mozku → sestupné (motorické) dráhy
• přerušení sestupných míšních drah nebo poškození motorických neuronů způsobuje vážné poruchy hybnosti – částečné ochrnutí svalů (paréza), úplná ztráta svalové činnosti (plegie)
• ochrnutí obou dolních končetin – paraplegie

Funkce míchy je teda převodní, zprostředkovává oboustranné spojení míchy s mozkem a jednotlivými úseky míchy, jednak je centrem různých míšních reflexů.

MOZEK (encephalon)

• některé jednoduché funkce jsou podobné jako u míchy
• významnější funkcí je integrace a koordinace aktivit, které se vztahují ke všem částem těla
• vznikl zvětšováním nervové trubice
• u obratlovců se v embryonálním vývoji rozčlení nejprve na 3 části: přední, střední a zadní mozek (nejvyvinutější střední mozek mají ryby)
• přední mozek se diferencuje na mozek koncový a mezimozek, zadní mozek na prodlouženou míchu a mozeček
• u savců je mezi prodlouženou míchou a středním mozkem most, který se svou strukturou podobá prodloužené míše (probíhají zde dráhy spojující mozkovou kůru s mozečkem)
• mozkový kmen = prodloužená mícha, most, střední mozek
• středem míchy prochází míšní kanálek (ústí do dutiny v prodloužené míše, do tzv. IV. mozkové komory)
• odtud vychází Sylviův kanálek, spojující IV. mozkovou komoru s II. komorou ležící v mezimozku
• I. a II. mozková komora jsou uloženy v hemisférách koncového mozku
• mozkové komory a míšní kanálek obsahují mozkomíšní mok (likvor) – vzniká z něj míza

Ochrana mozku:

• je chráněn 3 obaly (meningy):

1. tvrdá plena – zevní vazivový obal
2. pavučnice – jemnější obal
3. omozečnice – jemný a cévami zásobený obal

• mezi oběma měkkými plenami je úzký prostor, který je vyplněn mozkomíšním mokem (ten se sem dostává malým otvorem ve IV. mozkové komoře)

· Prodloužená mícha (medulla oblongata)

• navazuje na páteřní míchu
• vykonává funkce podobné těm, které vykonává mícha
• některé neurony jsou zde seskupeny ve shluky neuronů – jádra
• v nich začínají motorická (odstředivá) a končí senzorická (dostředivá) vlákna většiny hlavových nervů
• hlavové nervy inervují oblast hlavy (je jich 12 párů) – zprostředkovávají reflexní aktivitu v oblasti obličeje (ovládají svaly oka, jazyka, hltanu…)
• X. hlavový nerv inervuje i vnitřní orgány
• je zde dýchací a kardiovaskulární centrum
• prodloužená mícha se také účastní řízení trávicí a vylučovací soustavy – centrum nepodmíněných reflexů (polykání, slinění, kašel, kýchání, zvracení, mrkání, slzení…)
• některé neurony také aktivují činnost mozkové kůry (udržování bdělého stavu)

Mozeček (cerebellum)

• důležité senzoricko – motorické centrum
• koordinuje motorickou aktivitu, udržování polohy a postoje
• onemocnění menier – vrávorání = neschopnost koordinace pohybů

Střední mozek (mesencephalon)

• procházejí jím významné vzestupné a sestupné nervové dráhy
• jsou zde také jádra dvou hlavových nervů (III. a IV.)
• čtverohrbolí – část středního mozku savců; centrum jednoduchých zrakových a sluchových reflexů (zornicový reflex, mrknutí oka, otočení hlavy , oka za zvukem…)
• u nižších obratlovců se nazývá střecha (tectum) – např. u žab je nejvyšším koordinačním nervovým centrem, místo zpracování zrakových a sluchových informací

Mezimozek (diencenphalon)

• je tvořen párovými útvary vejčitého tvaru – talamus (pravý a levý lalok mezimozkový) a nepárovým hypotalamem

  (talamus v řečtině znamená lóže)

1. talamus

• je předstupněm mozkové kůry
• nadřazené centrum pro soustředění informací ze všech smyslových orgánů (kromě čichového)
• podílí se na vytváření našeho vlastního já

2. hypotalamus

• nejvyšším centrem řídícím činnost vnitřních orgánů
• integrační funkce
• slaďuje činnost vnitřních orgánů
• integruje funkce dýchací, oběhové, trávicí, tělesnou teplotu, ale i rozmnožování
• mezi orgány, které řídí, patří i hypofýza (podvěsek mozkový) – spojení mezi hypotalamem a hypofýzou se dosahuje úzké souvislosti mezi nervovou a humorální soustavou

Most Varolův (pons Varoli)

• pouze u savců
• přepojovací centrum
• spojení mozkové kůry s mozečkem

Koncový mozek (telencephalon)

• největší část mozku
• je rozdělen na pravou a levou polokouli – hemisféru
• na povrchu je mozková kůra – neokortex
• pod mozkovou kůrou jsou bazální ganglia
• dále je limbický systém
• kromě toho obsahuje výrazné útvary tvořené nervovými dráhami, které spojují pravou a levou hemisféru – tzv. mozkový trámec (corpus callosum)
• hemisféry se dělí do 4 laloků:

1. čelní – motorická oblast, čichové centrum
2. temenní – centrum kožní citlivosti, chuťové centrum
3. týlní – zrakové centrum
4. spánkový – sluchové centrum

Mozková kůra (neokortex)

• na povrchu hemisfér tvoří plášť o tloušťce 2–5 mm, obsahující asi 14 miliard neuronů (celý mozek má asi 30 miliard neuronů)
• šedá kůra mozková – složena převážně z nervových buněk
• závity (gyry) – zvětšují povrch
• rýhy (sulci) – mezery mezi závity
• mozková kůra člověka je nápadná rozvojem asociačních oblastí, které jsou sídlem nervových procesů označovaných jako myšlení
• řídí veškerou činnost organismu
• sídlo vyšší nervové činnosti a psychiky
• vytváří se zde také vědomí

Bazální ganglia

• skupiny neuronů uložené pod mozkovou kůrou
• integrační centra instinktivního chování
• vytváří pohybovou aktivitu

Limbický systém

• soustava několika vývojově starých oblastí koncového mozku, které jsou nervovými dráhami spojeny s hypotalamem ve funkční celek
• uskutečňuje komplexní instinktivní a emocionální chování
• má také velký význam při formování paměti
• zpracování čichových informací
• uvědomování si pocitů příjemnosti a nepříjemnosti
• řízení sexuálního chování

SOMATICKÁ A VEGETATIVNÍ NERVOVÁ SOUSTAVA:

1. somatická – řídí činnost kosterního svalstva
2. vegetativní – řídí činnost vnitřních orgánů

Řízení činnosti kosterního svalstva:

• zajišťuje pohyb jednotlivých částí těla, ale také lokomoci (pohyb z místa na místo)
• motorická činnost má adaptivní charakter a vytváří se ve složitých nervových obvodech v mozku
• u člověka hraje motorická aktivita roli také v procesech, jako je komunikace mezi lidmi prostřednictvím řeči a písma (centrum řeči je v dolní části čelního laloku levé hemisféry)

Tři úrovně řízení motorické činnosti:

1. mícha

• motorické nervy, které přímo aktivují kosterní svaly vycházejí z předních míšních rohů

2. mozkový kmen (prodloužená mícha, most a střední mozek)

• nejstarší oddíl řídící motorickou činnost
• původně řídil tuto činnost samostatně a později, s vývojem mozkové kůry, byl podřízen motorickým oblastem koncového mozku

3. mozková kůra

• nejvyšší oblastí řídící motorickou činnost je kůra koncového mozku v čelním laloku

Řízení činnosti vnitřních orgánů:

• vegetativní (autonomní) nervový systém – řízení činnosti hladkého svalstva, žláz a srdce
• je nezávislá na naší vůli
• motorická vlákna vegetativní nervové soustavy vycházejí z mozku a z míchy a dělí se na 2 oddíly:

1. sympatikus

• motorická vlákna vycházejí z hrudní a bederní míchy
• synapse sympatiku jsou uložena v gangliích podél páteře, která jsou propojená nervovými vlákny → sympatický kmen

2. parasympatikus

• motorická vlákna vystupují z různých jader v mozkovém kmenu a z křížových úseků míchy
• ganglia parasympatiku jsou uložena v blízkosti inervovaného orgánu
• nejvýznamnějším parasympatickým nervem je bloudivý nerv (X. hlavový nerv)

• většina orgánů jsou inervována jak sympatikem, tak parasympatikem
• u některých orgánů mají obě složky antagonistickou funkci (sympatikus zrychluje srdeční činnost, parasympatikus zpomaluje)
• činnost sympatiku a parasympatiku je koordinována nadřazenými oblastmi CNS

Tři úrovně řízení motorické činnosti:

1. mícha

• jsou zde centra reflexů ovládající vyprazdňování močového měchýře a střev a pohlavní reakce

2. prodloužená mícha

• centra řídí životně důležité funkce (oběhovou, trávicí soustavu…)

3. hypotalamus

• nejvyšší nervové centrum
• řídí příjem potravy a vody
• aktivuje sympatikus při zvýšené zátěži, parasympatikus v opačném případě
• prostřednictvím parasympatiku a sympatiku zajišťuje homeostázu organismu

Fylogenetický vývoj nervové soustavy:

1. rozptýlená – difúzní

→ žahavci

• na podněty z vnějška je všesměrná

2. provazcovitá

→ ploštěnci a hlísti

• v hlavové části jsou už ganglia

3. gangliovitá

→ měkkýši

• největší nahromadění ganglií v hlavové části

4. žebříčkovitá

→ kroužkovci a členovci

• 2 podélné nervové pruhy tvořené v každém článku párem ganglií propojených nervovými spojkami

5. kruhovitá

→ ostnokožci

• základem je nervový prstenec

6. trubicovitá

→ obratlovci