Stavba a funkce nervové soustavy

biologie

 

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

 

  • 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: