Nervová regulace živočichů a člověka

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