Nervová regulace živočichů a člověka

A) Obecné informace
B)  Centrální nervová soustava
C) Somatická nervová soustava
D) Vegetativní nervová soustava
E)  Nervové obvody
 
A) Obecné informace
- Má zcela výsadní postavení mezi všemi ostatními tělesnými soustavami, protože přímo i nepřímo ovládá činnost všech orgánů. Je to  řídící soustava, má vyšší úroveň než látková regulace.
- U člověka - trubicovitá nervová soustava
Fylogeneze:
- žahavci - rozptýlená (difúzní) - systém sítě nervových buněk po těle
- ploštěnky, měkkýši - ganglia - seskupování nervových buněk do center, z nich vedou nervová vlákna (hlavonožci - obří nervová vlákna - průměr 1 m)
- centralizovaná
-  medúzy - kruhová
-  kroužkonovci - žebříčkovitá
- členovci - zvětšením ganglií nad jícnem vzniknul mozek
- Obratlovci - centrální nervová soustava + periferní nervy. Nervová trubice je na hřbetní části a tvoří míchu, z které vycházejí míšní nervy. V přední části těla je mícha zvětšena a rozčleněna na mozek.

Základní funkce:
- přijímá podněty z vnějšího prostředí
- přenáší a zpracovává informace uvnitř organismu
- pracované informace odevzdává do příslušných výkonných orgánů

Rozdělujeme ji:
- centrální nervová soustava - mozek, mícha
- obvodová nervová soustava - mozkové a míšní nervy

Neuron - nervová buňka
- je to základní jednotka nervové soustavy
- Skládá se:
·  dendridy - krátké dostředivé výběžky buněčného těla, které spolu s buněčným tělem tvoří vstupní část neuronu - místo, kde se přijímají signály a kde se zpracovávají
·  buněčné tělo (soma) - obsahuje jádro, cytoplazmu a hlavní organely
·  iniciální segment - vznik akčních potenciálů - vzruchů, část spojující buněčné tělo s axonem
·  axon = neurit = nervové vlákno - vedení vzruchů (= akčních potenciál), vodivá část - neúčastní se zpracování
·  nervové vlákno kryto obalem - tzv. myelinová pochva tvořena Schwannovými buňkami, mezi nimiž jsou Ranvierovy zářezy
·  nervová zakončení - výstupní funkce, jsou specializovaná k uvolňování chemických přenašečů, mají knoflíkovitý tvar. Synaptický knoflík
· Nervových buňek - 30 miliard, pozvolna odumírají. Víc - narkomani, Alznheimrova choroba
·  Gliové buňky - podpůrné buňky mezi neurony - výživa, pohlcování mrtvých nervových buněk - .
· Základní funkcí nervové soustavy je příjem a vedení vzruchu = impuls = nervový signál
- vedení nervovými vlákny - nahými nebo s pochvou
- synapsemií
 
a)  Signální funkce neuronu
- Vše je založeno na fyzikálním procesu toku náboje plazmatickou membránou neuronu
- Nervové signály vznikají na základě toku náboje zprostředkovaného tokem iontů napříč plazmatickou membránou neuronu
 
b) Membránový potenciál
- Mezi vnitřkem buňky a vnějším prostředím existuje rozdíl elektrického potenciálu. Činí asi 70mV a nazývá se klidový membránový potenciál
- KMP - klidový membránový potenciál se ustavuje tím, že uvnitř buňky vzniká malá převaha záporných nábojů a vně malá převaha nábojů kladných. Membrána se tím stává polarizovanou. Představujeme si, že kladné náboje jsou uloženy při vnější a záporné při vnitřní straně membrány.
- KMP = rozdíl napětí mezi vnitřkem buňky a vnějším prostředím = 70 mV
- Oddíl A - vnitřní prostředí buňky je naplněno vodným roztokem iontů K+ a A-. Po otevření kanálků a membráně začnou membránou pronikat ionty K+, nikoliv A-. Ionty K+ se pohybují chemickou silou po koncentrační spádu do extracelulárního prostředí jen do okamžiku, kdy na ně nezačne působit elektrická síla, která vzniká snížením počtu kladných nábojů v oddílu A. Tato síla je sice přitáhne zpět, ke vytvoření KMP ale stačí, aby velmi malé množství iontů K+ vystoupilo do vnějšího prostředí.
- Nervové, smyslové a svalové buňky jsou schopny na podněty reagovat odpovědí (signálem), jejichž podstatou je změna KMP. Podráždění uvedených buněk způsobuje změny v propustnsti membrány pro ionty Na+ a K+ (otevírání a zavírání kanálů) a tím i změny KMP. Ve fyziologii se změny v mebránovém potenciálu nazývají syneptické a akční potenciály depolarizace. Ionty Na+ - dovnitř neuronu při podráždění (kon. spád) - výchylka

c)  elektrické a chemické gradienty:
- jimi je umožňován pohyb iontů, akt transportingové pumpy
- rozdíly v koncentraci chemických letek nebo elektrických nábojů
- síly, které mohou vyvolávat pohyb z jednoho oddílu do druhého
- jsou udržovány aktivním transportem, který vykonávají iontové pumpy (spotřeba energie z metabolismu nervové buňky) repolarizace - návrat k původnímu stavu. Vlákna s myelinovou pochvou - tam, kde je škvíra, vzruch se šíří skokem, rychleji, menší náročnost na E

d) Synapse = zápoj
- šíření vzruchu mezi neurony
- spojení dvou neuronů, přímo se nedotýkají, mezi nimi je mezera - signál, který přijde po nervovém vlákně se přenese v podobě chemic. váčku synaptického knoflíku (vezikulů), vyteče neurotransmiter = neurosekrece
- molekuly neurotrausmiteru se váží na receptory v synaptické membráně následujícího neuronu, zde vyvolávají změny v propustnosti membrány pro ionty Na+. Dojde k změně membránového potenciálu:
a)   k pozitivnějším hodnotám - depolarizace podstatou podráždění,  exitace - tak se změna  nazývá, vzniká  exitační (budivý) membránový potenciál
b)  k negativním - hyperpolarizace - podstatou je útlum - inhibiční synaptický potenciál
- Exitační neurotransimter - budivý -  norodrenalin
- Inhibiční -  tlumivý - acetylcholin
- Drogy - různým způsobem působí na činnost synapsí
- amfetamin - spustí neurotransmiter i bez nervového signálu
- kokain - brání, aby byl transmiter přijat zpátky do nerv. vlákna (axa)
- Po přechodu na další neuron se signál šíří zase v podobě akčního potenciálu.
 
- Akční potenciál - změna, která nastává po dostatečném podráždění neuronu - zvýší se propustnost pro Na+, které změní záporný potenciál uvnitř neuronu na kladný - vzestupná fáze akčního potenciálu
- při návratu do původního stavu - Na+ se vrací, současně proniká K+ - sestupná fáze A/
- tyto procesy probíhají na základě energie z gradientů - pasivní přenos
- nervový signál = vzruch, impuls
 
- Vedení vzruchu založeno ne principu konvergence i divergence (sbíhavost a rozbíhavosti) - jeden neuron může přijímat informace ze stovek neuronů a naopak i stovkám neuronů informaci předávat.
 
- Vedení vzruchu nervovými vlákny:
-  s pochvou
-  nahými
- počet nervových buněk od narození stejný, vlivem nepříznivých podmínek odumírají: Stařecká demence, Alzheimorova choroba
 
B) Centrální nervová soustava
- obratlovci - dochází k centralizaci neuronů - vytváření nervových center - páteř a hlava
 
A)   MÍCHA
- část nervové trubice, ležící uvnitř páteřního kanálu, z míchy u člověka vystupuje 31párů míšních nervů - 8 párů krční, 12 hrudní, 5 bederní, 5 křížové, 1 kostrční, jsou zde shluky těl neuronů uložených mimo vlastní míchu
Složení míchy:
- tvar motýlích křídel
- základní kořen
- míšní ganglion - jsou zde uložena těla smyslových neuronů, které vstupjí do míchy zadními dorzálními kořeny, je to mimo vlastní míchu, v otvorech meziobratlů
- bílá hmota míšní - tvořena axony
- šedá hmota míšní - tvořena dentrity a těly neuronů
- přední centrální kořeny - odtud vystupují axony motoricky neuronů
- nervová vlákny předních a zadních kořenů se spojují v míšní nerv
Funkce míchy:
1.   převodní
2.   centrum reflexů
 
- některé signály se nezpracovávají v míše, ale převádějí se až do mozku - vzestupné, senzorické dráhy
- jiné se z mozku převádějí do míchy, končí na motorických neuronech - sestupné,motorické dráhy
- porušení míchy - poškození motorických neuronů - porušení hybnosti - částečné ochrnutí svalů - pareza, úplné - plegie, obě možnosti - paraplegie
 
B) MOZEK
- 30 miliard neuronů
- vznik - zvětšování nervové trubice v hlavovém úseku
- v embryonálním vývoji se rozděluje na tři části: přední, střední, zadní - později se diferencují:
-  přední - mozek velký koncový a mezimozek
-  zadní - prodlouženou míchu a mozeček
- mezi prodlouženou míchou a středním mozkem je Varolův most
- prodloužená mícha + most + střední mozek = mozkový kmen
- mozkové komory - I. a II. postranní komory v hemisférách koncového mozku, míšní kanálek v  IV. mozkové komoře + prodloužené míše Sylviův kanálek ze IV. do III. (mezimozek)
- komory i kanálky obsahují mozkomíšní mok - omývá mozek z venku i zevnitř, může
- vypovídat o chorobě lumbální funkce, mozek se v něm vznáší - ochrana proti otřesu
Prodloužená mícha a Varolův most
- některé neurony jsou v prodloužené míše a mostu uspořádány do shluků - retimulární (síťovitá) soustava - a jader. V nich začínají motorická a končí senzorická vlákna nervů, které inervují hlavu - hlavových nervů - 12 párů - ovládají svaly obličeje, oka, hltanu, nerv bloudivý inervuje i vzdálené vnitřní orgány
- v prodloužené míše - centrum dýchací a kardiovaskulární
- podíl i na trávení a vylučování, akomodace čočky
Mozeček
- koordinuje motorickou aktivitu, udržování polohy a postoje
- skládá se ze dvou hemisfér, uvnitř bílá hmota rozvětvující se do hmoty šedé v podobě tzv. stromu života
- alkoholové opojení - přechodné vyřazení mozečku

Střední mozek
- jádra III., IV. hlavového nervu
- čtverohrbolí:
-  pár shluků nervových buněk - souhra očí
-  pár shluků nervových buněk - otáčení hlavy za zvukem
Mezimozek
a)   talamus - párový útvar, procházejí jím všechny smyslové dráhy, integrace smyslových informací, funkce motorické, podílí se na vytváření pocitu našeho vlastního já
b)  hypotalasmus - nepárový, kontrola životně důležitých funkci, řídí činnost hypofýzy - úzká součinnost nervové hmoty
Koncový (velký) mozek
- dvě polokoule - hemisféry
- tvořen:
a)   mozková kůra
-  tvoří plášť (2-5 mm) na povrchu hemisfér, tvořena těly nervových buněk - šedá kůra mozková, zvětšení povrchu se dosáhlo zvrásněním do závitů a laloků, mezery mezi závity - rýhy.
-   4 laloky:
1)   čelní - motorická činnost, pohyb, řeč
2)   týlní - senzorická činnost - zrak
3)   spánkový - senzorická činnost - sluch, čich
4)   temenní - signály kožních a svalových receptorů, chuť
-  mohutný rozvoj asociačních oblastí - myšlení, spojení informací ze smyslových center 
-  s emoci u pamětí a vytvoří se lidské vědomí
-  levá hemisféra - centrum řeči - abstraktní myšlení, logické, exaktní
-  pravá hemisféra - obrazové myšlení, hudba,
b) bazální ganglia
-  vytvářejí pohybovou aktivitu
c) limbický systém
-  instinktivní a emocionální chování, procesy spojené se silnou motivací - potrava, voda
- vazník mozkový - spojuje pravou a levou hemisféru (kalózní těleso)
 
Mozek i mícha kryty obaly:
a)   tvrdá plena - vazivová = periont
b)  bělavá blanka - pavučnice
c)   hodně prokrvená, vrostlá do kůry - omozečnice
 
C) Somatická nervová soustava
- řídí činnost kosterního svalstva, které ovládáme vůlí = motorická činnost
- tři úrovně řízení motorické činnosti:
a)   Mícha - motorické dráhy vycházející z motorických neutronů ve ventrálních rozích
b)  Mozkový kmen
c)   Mozková kůra - čelní lalok
- Z kůry k míše mohou být vysílány signály přímou drahou - pyramidovou - bez přerušení, jsou to rychlé, zručné jemné pohyby - cílená motorika
- nepřímou dráhou - tvořen více neurony, opěrná motorika
- většina nervů se na cestě z mozku do míchy kříží v prodloužené míše - mozková mrtvice v jedné části mozku se projeví poruchou hybnosti opačné
 
D)  Vegetativní nervová soustava
- řídí činnost u vnitřních orgánů
-  oběhová soustava, trávicí a vylučovací, pohlavní
-  napřimování svalů chlupů a vlasů, sekrece žláz
- je autonomní - nezávislá na naší vůli
- odstředivá vlákna vycházející z mozku a míchy mají vždy 2 části, které jsou přepojovány v gangliích (shluk buněk)
- sympatikus - ganglia uložena podél páteře jsou spojena nervovými vlákny a vytvářejí sympatický kmen
- parasympatikus - ganglia uložené v blízkosti orgánu
- většina orgánů inervována parasympatikem i sympatikem, někdy mají antagonisticku funkci (srdeční činnost - parasympatikus zpomajuje, sympatikus zrychluje)

- tři regulační úrovně:
a)   mícha - vyprazdňování močového měchýře
b)  prodloužená mícha
c)   hypotalamus - nejvyšší nervové centrum vegetativního nervstva, řídí komplexy reakcí současně, příjem potravy a vody - pocit hladu, žízně - reaguje na koncentraci glukózy a asmotický tlak plazmy, aktivace sympatiku z hypotalamu - příprava na zátěž, aktiace parasympatiku z hypotalamu - zotavení organismu
 
E) Nervové obvody
- Jednotka činnosti n.s. = reflex. Je to nervový děj, při kterém se přenáší signál z čidla nervovou drahou k výkonným orgánům
- Seskupení neuronů, ve kterých probíhá příjem, zpracování, ukládání a vydávání informací
 
- Centrální nervová soustava - část nervové soustavy uložena v páteři a lebce
- Periferní nervová soustava - vše ostatní, spojuje smyslové a výkonné orgány s centrální nervovou soustavou
- Vnější obvod - má periferní složku i složku centrální (dostředivé) neurony smyslové (senzorické) - ze smyslových orgánů (odstředivé) neurony hybné (motorické) - centrální nervová soustava - k orgánům
- interneurony - zcela v CNS
- reflexní oblouk - nervový obvod složený ze senzorického neuronu a motorického neuronu, které jsou spojeny buď přímo nebo přes interneurony
- např. míšní senzor.
- obranné míšní reflexy (horký nebo ostrý předmět) probíhají velmi rychle bez účasti mozku - skutečnost, že pociťujeme bolest je jiný, časově náročnější děj
- Reflexy:
1.  reflexy nepodmínečné
- mrkací, sací, spojení R-C-V je trvalé
- vrozené, zaznamenány v genetickém kódu, zkoumal ruský fyziolog I.
- Pavlov
2.  reflexy podmíněné
- spojení podmíněného podnětu (zvuk zvonku) se nepodmíněným reflexem (slinný reflex)
- vytváří se během života, spojení R-C-V dočasné
 
- Pavlov
-  zkřížení dostředivých drah 1;2 - instinkt
-  pokusy se slintajícími psy
- reflex může být utlumený nikdy zcela nemizí
- nejsložitější nervové obvody se nazývají centrální systémy - řemeslná a umělecká činnost, emocionální chování, učení, paměť, adaptivní, kognitivní