Otázka: Stavba a funkce nervové soustavy
Předmět: Biologie
Přidal(a): Nika
Nervová soustava
- Společně s endokrinním systémem patří mezi tzv. řídící soustavy (přímo nebo nepřímo ovládá činnost všech orgánů, vytváří chování organismu, umožňuje jeho komunikaci s okolím)
- Zprostředkuje příjem, zpracování, ukládání i vydávání informací
- Je nadřazena hormonální i imunitní regulaci, řídí činnost kosterního svalstva a všech vnitřních orgánů
- Základním projevem je dráždivost (schopnost reagovat na vnitřní nebo vnější podněty)
Neurovědy:
- Neurofyziologie – teoretický obor, zaměřený na činnost a funkci nervové soustavy
- Neurologie – nemoci nervové soustavy, jejich diagnostika a léčba
- Neurochirurgie – chirurgická léčba nervových onemocnění (nádory, poranení…)
- Psychiatrie – diagnostika a léčba duševních poruch (mozková onemocnění, která se projevují poruchami chování a poruchami osobnosti)
- Psychologie – na pomezí lékařských a společenskovědních oborů, studuje chování, myšlení a city lidí
Trubicovitá nervová soustava, základní orgány (mícha a mozek) mají uvnitř centrální dutinu, která je vyplněna tekutinou (mozkomíšní mok)
Části:
- centrální nervový systém
- mícha
- mozek
- periferní (obvodový) systém
1. Centrální nervový systém (CVS)
= struktura tvořená větším počtem stupňovitě uspořádaných oddílů
- a) mícha
-
- vývojově nejstarší část CNS
- uložena v páteřním kanále, v míše má centrální dutina podobu centrálního kanálku
- b) mozek
- uložen v dutině lebeční, hlavní řídící orgán NS
- centrální dutina se v jeho nitru diferencuje do systému mozkových komor
- rozdělení mozku
- zadní mozek složený z prodloužené míchy, Varolova mostu a mozečku
- střední mozek – společně s prodlouženou míchou a Varolovým mostem vytváří tzv. mozkový kmen
- přední mozek tvořený mezimozkem a koncovým mozkem, vytváří mozkové polokoule = hemisféry, vývojově nejmladší část mozku
- platí, že nejmladší mozkové oddíly jsou nadřazeny těm starším (nejvyšším řídícím orgánem je tedy přední mozek)
2. periferní = obvodový nervový systém
- tvořen 12 páry hlavových nervů a 31 páry míšních nervů, nervy se dále větví a vedou téměř do všech tkání
- není zcela samostatným oddílem, jeho funkce je spojení smyslových a výkonných orgánů s CNS
- dělení nervů (podle toho, zda jsou ovládáni vůlí nebo ne):
- motorické nervy – umožňují především pohyb kosterních svalů a jejich činnost ovládáme vůlí
- autonomní (vegetativní) nervy – ovlivňují především činnost hladkého svalstva a některých dalších tkání ve stěnách vnitřních orgánů, jejich aktivita není na naší vůli závislá
Nervová tkáň
- nervové buňky = neurony
- základní stavební i funkční složka
- základní funkcí je tvorba a přenos nervových signálů
- skládá se z:
- těla (soma), které obsahuje buněčné jádro a cytoplazmu (u NS označovanou jako neuroplazma)
- nervová vlákna – větší počet výběžků vycházející z těla
Typy nervových vláken:
- dendrity
- zpravidla vycházejí z těla neuronu ve větším počtu
- jde většinou o krátké výběžky buněčného těla
- přijímají signály z jiných neuronů nebo smyslových buněk a vedou je jako vzruch (impuls) do nervové buňky
- = vlákna dostředivá – jde o transport impulsu z vnějšku do nitra neuronu
- Neurit = axon
- delší výběžek vedoucí vzruch odstředivě (z nervové buňky do dalšího neuronu nebo jiné tkáně – např. svalové)
- je obalen myelinovou pochvou, která obsahuje tukovou substanci – myelin
- z každého neuronu vychází pouze jeden neurit, místo na neuronu, z něhož neurit vystupuje, se nazývá iniciální segment
- v nervové tkáni jsou neurony uspořádány ve funkčně návazných sledech
- každé nervové vlákno je v kontaktu s dalšími těly neuronů nebo nervovými vlákny, místa styku se označují jako synapse
- neurony vyžadují pravidelný přísun glukózy a dalších látek, jsou extrémně citlivé na dostatečné zásobování kyslíkem → po 4-6 min srdeční zástavy nastává mozková smrt (po ní nelze pacienta oživit)
- nervová tkáň nemá příliš velkou schopnost regenerace → počet neuronů po narození nestoupá a zaniklé buňky nejsou nahrazovány novými, může se regenerovat pouze poškozený nebo přeťatý neuron
Rozdělení neuronů podle funkce: ztrácejí schopnost mitózy
- Senzorické = smyslové neurony
- součástí periferního nervového systému
- vedou signály ze smyslových orgánů do centrální nervové soustavy
- = neurony dostředivé = aferentní
- Interneurony
- všechny nervové buňky uložené uvnitř CNS
- Motorické = hybné neurony
- spadají pod periferní nervový systém
- jejich úkolem je vedení signálů z CNS k výkonným = efektorovým orgánům → neurony odstředivé
- kromě neuronů jsou v mozku a míše přítomné neuroglie = gliové buňky
- podpůrná funkce a zajišťují výživu nervových buněk, některé z nich jsou schopny fagocytózy
- z těchto buněk vznikají nádory
- nevedou ani nevytváří vzruchy
- tvoří více jak polovinu objemu CNS
- rozlišujeme je podle velikosti, struktury a funkce:
- Astrocyty = makroglie – velké hvězdicovité buňky, jejich výběžky sahají až do endotelu krevních kapilár, odtud přivádějí látky do nervové tkáně
- Oligodendroglie – malé buňky bezprostředně sousedící s neuronem, vytvářejí myelinovou pochvu a zajišťují výživu nervových buněk
- Mikroglie – nejmenší gliové buňky, mají jen drobné výběžky a jsou schopny fagocytózy, fungují jako složka imunity
- V periferních nervech zastávají funkci neuroglií tzv. Schwannovy buňky, které produkují myelin
Nervové vlákno – přenos vzruchu
- Nervové vlákno slouží k vedení vzruchů
- K přenosu vzruchu dochází na základě výměny iontů mezi vnitřním a vnějším prostředím nervového vlákna
- Koncentrace draselných, sodných, chloridových a hydrogenuhličitanových iontů jsou uvnitř nervového vlákna a v jeho vnějším okolí výrazně rozdílné
- Jde o elektricky nabité částice, proto tento koncentrační rozdíl vyvolává elektrické napětí mezi vnitřním a vnějším prostředím nervového vlákna → klidový potenciál (-50 až -90 mV)
- Na vnitřní straně membrány nervového vlákna se tak vytváří záporný náboj a na vnějším povrchu membrány kladný → membrána je polarizována
- V klidovém stavu je ve vnějším prostředí vyšší koncentrace sodných iontů a uvnitř vlákna vyšší koncentrace iontů draselných
- Vzájemná výměna je možná jen za pomoci zvláštních proteinů vytvářejících tzv. iontové kanály, které jsou v klidovém stavu uzavřeny
- Při průchodu vzruchu (nebo při chemicky vyvolané změně) se otevřou kanály pro sodné ionty, které vlivem koncentračního spádu vnikají do nitra nervového vlákna → mění se rozložení elektrického náboje → vede to k snížení membránového potenciálu a k depolarizaci membrány
- Změny vyvolají vznik tzv. akčního potenciálu, který má opačnou hodnotu (opačné znamínko) než klidový potenciál → tento stav se nazývá transpolarizace membrány
- Po určitém zpoždění se otevřou i kanály pro draselné ionty → začnou přecházet z nitra nervového vlákna do vnějšího prostředí → koncentrace elektricky nabitých částic se vyrovná a potenciál se vrací k původní hodnotě → membrána se repolarizuje
- K obnovení původního koncentračního rozložení iontů dochází činností tzv. sodno-draselné pumpy
- Proteinový aparát transportuje do vnějšího prostředí sodné ionty a dovnitř draselné ionty
- Je nutná energie získávaná štěpením ATP
- Mezi vnitřním a vnějším prostředím vzniká v okamžiku depolarizace místní elektrický proud, který dráždí sousední úsek axonu, a tím otevírá další iontové kanály → vzruch se formou akčního potenciálu šíří po celém nervovém vlákně i po těle nervové buňky
- Axony nervových buněk jsou obaleny myelinovou pochvou, která funguje jako izolační vrstva a zabraňuje přeskakování vzruchu mezi sousedními axony
- Pochva je místa přerušena Ranvierovými zářezy → význam pro rychlé šíření (tzv. saltatorní vedení) vzruchu na velké vzdálenosti
- V těchto místech je membrána nervového vlákna vybavena větším množstvím iontových kanálů, k depolarizaci dochází jen v těchto místech → urychlení vedení
Synapse
- Vytvářejí se v místě kontaktu nervových buněk (popř. nervových vláken)
- Na povrchu neuronu je v mozku 500 bilionů synapsí, na povrchu jiné nervové buňky 3 000 – 15 000 synapsí
- K převodu vzruchu dochází převážně z axonu neuronu na dendrit jiné nervové buňky (synapse axodendrické) nebo z axonu na tělo nervové buňky (synapse axiomatické)
- Mohou existovat i jiné typy synapsí (mezi dvěma axony, mezi dvěma dendrity, mezi nervovou buňkou a buňkou jiné tkáně – např. svalovým vláknem…)
- Nervová vlákna se v místech synapsí přímo nedotýkají – synaptická štěrbina
Rozlišujeme podle směru šíření vzruchu:
- presynaptická membrána
- útvar, struktura, odkud vzruch přichází
- vakovité či knoflíkovité rozšíření nervového vlákna
- postsynaptická membrána
- část nervového vlákna nebo těla neuronu, kam se vzruch přenáší
- vzruch ve formě akčního potenciálu dojde je konci nervového vlákna, přechází v místě synapse na postsynaptický neuron (nebo nervové vlákno) ve formě chemického signálu
- v místě synapse se vylučuje z nervového zakončení (z váčků) chem. látka = neurotransmiter = mediátor – nejznámější acetylcholin a noradrenalin
- mediátor putuje synaptickou štěrbinou a váže se na receptor v postsynaptické membráně (stejně to funguje i na nervosvalové ploténce – místo, kde nerv končí na svalovém vlákně)
- po vazbě mediátoru na receptor se mění propustnost postsynaptické membrány pro sodné ionty (ty vstupují do vnitřního prostoru, kde je koncentrace sodíku nižší) → dojde ke změně membránového potenciálu a k depolarizaci membrány
- tak dochází k podráždění na postsynaptické membráně a vytváří se zde excitační synaptický potenciál (může se šířit až iniciálnímu segmentu nervové buňky)
- integrací synaptických potenciálů z velkého počtu synapsí pak na membráně neuronu vzniká akční potenciál, který se dále šíří nervovým vláknem
- z většího počtu informací pak vzniká informace nová → v každém neuronu dochází ke změně = transformaci příchozí informace
- tento způsob je charakteristický pro excitační = budivé synapse
- existují také inhibiční = tlumivé synapse, kdy dochází k opačnému ději
- kromě chemických synapsí existují i synapse elektrické, kdy jsou membrány presynaptických a postsynapatických buněk velmi těsně u sebe a jsou spojeny drobnými kanálky
- elektrické synapse se ve větší míře vyskytují u bezobratlých a nižších obratlovců
Reflex
- nervová činnost se uskutečňuje v soustavách neuronů, uspořádaných do nervových obvodů (zprostředkují odpověď organismu na změny vnějšího i vnitřního prostředí)
- Nejjednodušší forma nervového obvodu – reflexní oblouk
- Přenáší se signál z čidla nervovou dráhou k výkonnému orgánu
- Vnější i vnitřní podnět je zaznamenán receptorem (ve formě podráždění)
- Může to být nervové zakončení, smyslové tělísko (v kůži), receptorový orgán (oko)
- Vzruchová aktivita je vedena dostředivým (aferentním) nervem do centrální nervové soustavy, kde je vyhodnocena a zpracována
- Prostřednictvím odstředivého (eferentního) nervu vychází impulzy do výkonného = efektorového orgánu (ten zajistí patřičnou reakci)
Typy reflexů podle Pavlova:
- Nepodmíněné reflexy
- Jsou vrozené, uskutečňují se v geneticky podmíněných reflexních oblocích → projev nižší nervové činnosti
- Např. zornicový, slinný, defekační, patelární (čéškový) reflex
- Zornicový reflex – chrání sítnici před příliš intenzivním světlem a umožňuje zvýšit množství světla vstupujícího do oka
- Patelární reflex – často se zjišťuje při neurologickém vyšetření, při úderu na čéškový vaz dochází ke kontrakci čtyřhlavého stehenního svalu
- Podmíněné reflexy
- Získávají se učením během života → vyšší nervová činnost
- bývají jen dočasné (nikdy nevymizí, jsou jen utlumené ) → vyhasínání podmíněného reflexu
- Jejich centrum je v mozkové kůře
- Např. instinktivní a emotivní chování, učení, paměť
Další podobné materiály na webu:
