Nervová soustava Monika Jägerová 4.A

Nervová soustava Neuron Fce: Řídicí: a) řízení kosterního svalstva b) řízení vnitřních orgánů Vyšší nervové fce: instinkty, emoce, učení, paměť atd.

Struktura 1) Neuron (neuron, dendrit, soma, iniciální segment, axon, nerv. zakončení,gliové buňky, nervy, nerv. dráhy) 2) Nerv. obvody, reflex, centrální systémy (CNS, PNS, motorické, senzorické neurony, interneurony, reflex. oblouk, reflex, centrální obvody) 3) CNS, Mícha, Mozek 3.1 Mícha (mícha, fce míchy, míšní nervy, šedá, bílá tkáň, dorzální, ventrální kořeny, míšní ganglia) 3.2 Mozek (fce, hlavové nervy, m. kmen, m. komory, m. mok, prodloužená mícha, most, mozeček, střední mozek, mezimozek, thalamus, hypothalamus, koncový mozek, hemisféry, m. kůra, bazální ganglia, limbický systém, mozkový trámec) 4) Somatická NS (motorická činnost, regulační úrovně – mícha, m. kmen, m. kůra, přímá, nepřímá dráha) 5) Vegetativní NS (sympatikus, parasympatikus, sympatický kmen, regulační úrovně – mícha, prodl.mícha+most, hypotalamus) 6) Onemocnění (m. mrtvice, meningitida, klíšť. encefalitida, borrelióza, roztroušená skleróza, Parkinsonova nemoc, epilepsie, Alzheimerova nemoc, CJN, BSE) 7) Signály 7.1 KMP 7.2 Přenos signálů (synapse, neurotransmiter) 7.3 Synaptické potenciály (depolarizace, hyperpolarizace) 7.4 Akční potenciál (AP, vzruch) 7.5 Integrace signálů (integr. činnost neuronu, princip konvergence a divergence)

1) Neuron Nervová buňka s výběžky Uloženy mezi podpůrnými buňkami - Neuroglie Dendrity, soma, iniciální segment, axon, nerv. zakončení

Soma = tělo, jádro + cytoplasma + organely 1) Neuron Dendrit = krátký výběžek z těla, vstupní část neuronu → signály z neuronů nebo smysl. buněk Soma = tělo, jádro + cytoplasma + organely Iniciální segment = spojení těla a axonu, vznik akčního potenciálu (AP)

1) Neuron Axon = nerv. vlákno, delší výběžek. Vodivá část neuronu (nezpracovává informace, jen je předává) Fce: vedení AP, obal = myelinová pochva (Schwannovy buňky) přerušovaná Ranvierovými zářezy → urychlení přenosu informací většinou 1 axon = 1 tělo; až 1m dlouhé

Nervová zakončení = výstupní část 1) Neuron Nervová zakončení = výstupní část specializace na uvolňování chem. přenašečů: přenos signálů neuron-neuron, neuron-cílová buňka zakončení = synaptický knoflík (knoflíkovitý tvar)

Nerv = svazek axonů, PNS (reflexní oblouk) 1) Neuron Nerv = svazek axonů, PNS (reflexní oblouk) Nervové dráhy = svazky nervových vláken ve vazivovém obalu, CNS (např. pyramidové dráhy = mozková kůra-mícha)

2) Nervové obvody Seskupení neuronů Fce: příjem, zpracování, ukládání, vydávání info CNS= uložena v páteři a lebce, centrální obvody PNS = ganglia (skup. neuronů) a nerv. vlákna mimo CNS, reflexní oblouky spojení CNS a výkonné org.

Neurony a) senzorické = smyslové, aferentní, CNS - smysl.b. 3) Nerv. obvody Neurony a) senzorické = smyslové, aferentní, CNS - smysl.b. b) motorické = hybné, eferentní, CNS – výkon. org. Neurony pouze v CNS = interneurony

2.2 Reflexy Reflexní oblouk = senzorický + motorický neuron spojeno přímo nebo přes interneuron (di-, polysynaptický) Reflex = děj, kdy se signál přenáší z čidla k výkon.org. nervovou drahou. okamžitá odpověď na dráždění receptorů

senzorický interneuron motorický Vmezeřený neuron Mícha Výkonný orgán Odstředivý neuron Dostředivý neuron Smyslový orgán senzorický interneuron motorický

Obranné míšní reflexy: nejdou přes mozek 3) Nerv. obvody Obranné míšní reflexy: nejdou přes mozek prudké oddálení končetiny od zdroje bolesti Pociťování bolesti = jiný děj, jde do mozku, nemá vliv na průběh reflexu Reflexy nepodmíněné: v genet. kódu Reflexy podmíněné: podmíněný podnět + nepodmíněný reflex (zvuk zvonku + slinění ... I.P.Pavlov) nejsou trvalé, útlum při neproběhnutí nepodm. reflexu

2.3 Centrální obvody = centrální systémy uvnitř CNS v mozku 3) Nerv. obvody 2.3 Centrální obvody = centrální systémy uvnitř CNS v mozku Fce: a) programy nerv. aktivity pro složitou motorickou činnost (umělecká, řemeslná práce) b) zpracování signálu ze smysl. b. na vjem c) složité aktivity (emoce, paměť, učení, chování) d) adaptivní a kognitivní

3) Centrální nervová soustava uspořádání CNS: neurony → nerv. obvody centralizace neuronů = nervová centra (páteř, hlava)

3.1 Mícha (medulla spinalis) 3) Nerv. obvody 3.1 Mícha (medulla spinalis) část nerv. trubice, uvnitř páteřního kanálu 40-45cm horní konec v prodlouženou míchu vystupuje 31párů míšních nervů (krční, hrudní, bederní, křížové, kostrční) somatická i vegetativní vlákna Fce: a) převodní (oboustranné spojení mícha-mozek) b) centrum reflexů

= DORZÁLNÍ (ZADNÍ) KOŘENY šedá a bílá nervová tkáň (hmota) šedá = těla neuronů, výběžky, tvar H bílá = nervové dráhy (myelinizované axony) konce smysl. neuronů = v zadních rozích šedé tkáně = DORZÁLNÍ (ZADNÍ) KOŘENY těla smysl. neuronů = MÍŠNÍ GANGLIA shluky těl neuronů mimo míchu, v otvorech mezi obratli

VENTRÁLNÍ (PŘEDNÍ) KOŘENY smysl. neurony → interneurony/motorické neurony axony motor. neuronů = přední rohy šedé tkáně VENTRÁLNÍ (PŘEDNÍ) KOŘENY nervová vlákna předních + zadních kořenů = míšní nervy

předávání signálů do mozku = vzestupné senzorické dráhy z mozku do míchy na motor. neurony = sestupné motorické dráhy přerušení sestupných mot.d.: částečné ochrnutí svalů – paréze úplná ztráta sval. činnosti - plegie ochrnutí obou d.končetin - paraplegie

3.2 Mozek (encephalon) Fce: a) reflexní činnost (nejbližší okolí – obličej, slinné žlázy) b) integrační a koordinační činost (všechny části těla) 6 částí: prodloužená mícha, most, mozeček, střední mozek, mezimozek, koncový mozek,

mozkový kmen: prodloužená mícha, most, střední mozek začátek motorických, konec senzorických vláken hlavových nervů Hlavové nervy: 12 párů, periferní nervy mozku inervace oblasti hlavy (svaly obličeje, oka, jazyk, hltan) názvy a čísla X. hl. nerv = bloudivý, inervace vn. orgánů, polykací svaly

I., II., III., IV. mozková komora Míšní, Sylviův kanálek I., II., III., IV. mozková komora Mozkové komory a míšní kanálek obsahují mozkomíšní mok 3 obaly: mozkové pleny (blány, meningy) Tvrdá plena: vazivová, přiléhá ke kostem Pavučnice Mozkomíšní mok (otvorem v IV. mozk. komoře) Omozečnice: jemná, cévy

3.2.1 Prodloužená mícha (medulla oblongata) Most (pons Varoli) Fce a struktura podobná míše shluky neuronů = jádra (jako ost. části mozku) Centra: kardiovaskulární a dýchací dále se podílí na řízení TS (polykání, slinění, obranné reflexy), VS, aktivace mozk. kůry = retikulární formace mozk. kmene vzestupné a sestupné nerv. dráhy Most: řízení dýchání, dráhy spojující mozk. kůru a mozeček

3.2.2 Mozeček (cerebellum) na dorzální straně přední části prodloužené míchy senzoricko motorické centrum = koordinace motorické aktivity, udržování polohy a postoje info z rovnovážného ústrojí, svalů, kůže → rovnováha korový mozeček: 2 hemisféry, řízení složité volní činnosti, pohybové návyky

3.2.3 Střední mozek (mesencephalon) vzestupné a sestupné nerv. dráhy jádra dvou hlavových nervů (III, IV) čtverohrbolí: dva páry shluků nerv.b. přední: zrakové reflexy, souhra očí (pohyb) zadní: sluch. reflexy (natočení hlavy za zdrojem) červené jádro (nucleus ruber): řízení pohybu a postoje

3.2.4 Mezimozek (Diencephalon) Thalamus, Hypothalamus Thalamus: párové útvary vejčitého tvaru předstupeň mozk. kůry čichové dráhy, smysl. dráhy (hrubá integrace) aktivace mozk. kůry (podněty z retikulární formace) pocit „vlastního já“ Hypothalamus: nepárový nejvyšší centrum řízení orgánů → integrace (DS, OS, TS, RS, těl. teplota) řízení hypofýzy (podvěsek mozkový) → spojení NS a humorální soustavy

3.2.5 Koncový mozek (velký mozek, telencephalon) největší část, 2 hemisféry mozková kůra (neokortex), bazální ganglia, limbický systém, mozkový trámec Mozková kůra: plášť = 2-5mm, asi 14mld. neuronů šedá kůra mozková – především těla, ne axony 6 vrstev neuronů, spojeny výběžky → síť. struktura

pravá hemisféra: intelektuální fce: vnímání, výtvarný projev, hudba závity(gyry) zvětšují povrch → gyrifikace laloky: motorické: čelní senzorické: temenní(kůže, svaly), týlní(zrak. centrum), spánkové(sluch. centrum) asociační oblast: čelní lalok, sídlo myšlení, nervové procesy myšlení neznámé, lidské vědomí levá hemisféra: centrum řeči, logického, exaktního myšlení, abstraktní myšlení pravá hemisféra: intelektuální fce: vnímání, výtvarný projev, hudba

Limbický systém: spojení s hypotalamem ve fční celek instinktivní a emotivní chování silná motivace k dosažení cíle: potrava, voda formování paměti Bazální ganglia: pohybová aktivita, poznávací procesy Mozkový trámec = propojení hemisfér

4) Somatická NS příčně pruhované svaly reflexy, lokomoce (přemísťování), adaptace (zásahy do okolí), komunikace

regulační úrovně: a) Mícha... ventrální rohy, z mozku nebo reflex. oblouk b) Mozkový kmen... prodl. mícha, střední mozek, podřízeny neokortexu c) Mozková kůra... čelní lalok = motorická kůra, mozeček, bazální ganglia. Přímá dráha = přímá kortikospinální dráha, pyramidová vlákna k motorickým neuronům v míše z každé hemisféry jedna (1mil. nerv. vláken) cílená motorika (jemné, zručné pohyby) Nepřímá dráha = mimopyramidová, extrapyramidová v průběhu více neuronů → delší doba motorická centra v m. kmenu opěrná motorika (neúmyslné pohyby při udržení postoje)

motorické dráhy se kříží v prodloužené míše → při mozkové mrtvici jedné části je ochrnutí na druhé straně

5) Vegetativní NS řízení hl. svalstva, žláz, srdce nezávislé na vůli Sestupná n. vlákna: SYMPATIKUS... hrudní a bederní mícha synapse v gangliích podél páteře, ganglia propojena nervy = SYMPATICKÝ KMEN některá ganglia v blízkosti orgánu PARASYMPATIKUS... jádra mozk. kmenu, křížové úseky míchy bloudivý nerv (X.hlavový)

většinou inervace sympatikem i parasympatikem antagonistická fce (srdeční činnost) koordinace z nadřazených oblastí CNS regulační úrovně: a) Mícha... vyprazdňování moč. měchýře, střev, pohl. reakce b) Prodloužená mícha, most... složitější = OS, TS c) Hypotalamus... komplexy reakcí, vysoká integrita, příjem potravy, vody (pocit hladu, TS) humorální cesta aktivace sympatiku – příprava na fyz., psych. zátěž aktivace parasympatiku – zotavení, sekrece a hybnost TS homeostáza

6) Onemocnění Mozková mrtvice (Cévní mozková příhoda) Meningitida nedostatečné prokrvení, krevní sraženina (trombóza, embolie), výron krve, aneurisma poruchy hybnosti, řeči skleróza Meningitida zánět mozkových, míšních plen tuhnutí svalů, bolest hlavy, antibiotika Klíšťová encefalitida vir, chřipka, nerv. poškození, mozk. poruchy (třes, obrna, porucha vědomí) očkování

Borrelióza Roztroušená skleróza Parkinsonova nemoc Epilepsie klíšťata, jako chřipka potíže = nerv., kardiovaskulár., kloubní systém antibiotika Roztroušená skleróza chronické, ubývají myelinové obaly → tvrdnutí pošk. míst, zjizvení, ztráta funkčnosti cykly, neléčitelné Parkinsonova nemoc bazální ganglia, porucha neurotransmiterů klidový třes, ztuhlost, maskovitý obličej, změněná řeč, chůze Epilepsie epilept. záchvaty, petit mal, grand mal

Creutzfeldova-Jakobova nemoc (CJN) BSE Alzheimerova nemoc neurodegenerativní, vyšší věk, postupný rozvrat osobnosti, poruchy paměti genetický defekt chromozomu 21 Creutzfeldova-Jakobova nemoc (CJN) neurodegeneerativní, gen. podmíněné, vyšší věk, vzácné BSE verze CJN, mladší lidi, nákaza od skotu (priony) deprese, úzkost, poruchy paměti, rovnováhy, smrt priony (pozměněná forma)

7) Signály (aneb jak to všechno funguje) Signály = tok el. proudu → tok iontů (ne elektronů) přes plazm. membránu 2.1 Klidový membránový potenciál (KMP) Mezi vnitřním a vnějším prostředím = rozdíl el. potenciálu (asi 70mV), znaménko minus Uvnitř – převaha aniontů (elektronegativní), vně – kationty (elektropozitivní) Membránové napětí (fyz.)

Vznik KMP (model, obecně): 2.1 Signály, KMP Vznik KMP (model, obecně): Membrána není propustná pro ionty, neexistuje membránový potenciál (klídek, pohoda) Otevřené iontové kanály membrány → K+ se pohybují z A do B po koncentračním spádu = chemická síla (a už to jede!!!) pak začne působit elektrická síla (v A je nedostatkem K+ záporný náboj → přitahuje K+ nazpátek) (a už to jiskří!!!) ROVNOVÁHA → z A do B jen málo iontů, mezi oddíly rozdíl potenciálu = MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL

2.1 Signály, KMP Uvnitř buněk: více K+ než vně, převažuje ale záporný náboj (části molekul. bílkovin, fosforečnanové anionty) Vně buňky: vysoká c Na+ KMP se ustavuje malou převahou záporných nábojů uvnitř buňky a malou převahou kladných iontů vně buňky. Membrána je polarizovaná.

Reakce na podněty změnou KMP → vznik signálů 2.1 Signály, KMP Reakce na podněty změnou KMP → vznik signálů stimulace buněk → změna propustnosti membrány pro Na+ a K+ → otevírání, zavírání IONTOVÉHO KANÁLU na několik milisekund → pohyb iontů po koncentračním a elektrickém spádu → výchylka MP → signál změny v memb. potenciálu = SYNAPTICKÉ A AKČNÍ POTENCIÁLY

2.1 Signály, KMP Elektrické a chemické gradienty: rozdíly mezi koncentrací chem. látek nebo el. nábojů síly vyvolávající pohyb iontů – pasivní transport udržovány aktivním transportem iontů (enzymatické systémy = pumpy, spotřeba ATP – aktivní transport)

7.2 Přenos signálu Spojení dvou neuronů (smyslová b.-neuron) = 2.2 Signály - přenos Spojení dvou neuronů (smyslová b.-neuron) = = SYNAPSE nedotýkají se, mezi nimi synaptická štěrbina (asi 20nm) vstupní membrána = membrána dendritů a somy

2.2 Signály - přenos po nerv. vlákně elektrický signál → přenos na druhý neuron v podobě chemického signálu: z nerv. zakončení = NEUROTRANSMITER (vezikuly) dá dalšímu neuronu podnět k synaptickému potenciálu v synapt. štěrbině se neurotransmiter váže na receptory v POSTSYNAPTICKÉ MEMBRÁNĚ Změní se propustnost pro Na+, vstup do neuronu → koncentrační spád a záporný náboj. KMP se změní na pozitivnější = DEPOLARIZACE

7.3 Synaptické potenciály DEPOLARIZACE = excitace (stav podráždění) Změna MP = EXCITAČNÍ SYNAPTICKÝ POTENCIÁL Excitační neurotransmiter, např. acetylcholin, noradrenalin HYPERPOLARIZACE = inhibice (stav útlumu) KMP je negativnější (až -90mV) Změna MP = INHIBIČNÍ SYNAPTICKÝ POTENCIÁL Např. kyselina γ-aminomáselná Místní potenciály – nemohou se šířit, nejdále do iniciačního segmentu Dostatečně velká depolarizace = akční potenciály

Tudíž... Na vstup. membráně neuronu se může měnit povaha signálů 2.3 Synaptické potenciály Tudíž... Na vstup. membráně neuronu se může měnit povaha signálů podle neurotransmiteru (druh, množství) podle počtu činných synapsí Z místního potenciálu → akční potenciál → šíření po NS, k výkonným orgánům

2.4 Akční potenciál 7.4 Akční potenciál při dostatečné stimulaci v iniciálním segmentu → vysoká propustnost pro Na+ → vznik AP 1) Vzestupná fáze: Záporný MP se tokem Na+ vyrovnává až nakonec změní znaménko = MEMBRÁNA MĚNÍ POLARITU šíření po axonu 2) Sestupná fáze: otevření kanálů pro K+ v axonu (vystupují) snížení propustnosti pro Na+ návrat ke klidové hodnotě

větší amplituda než synaptický potenciál 2.4 Akční potenciál větší amplituda než synaptický potenciál mají vždy stejnou amplitudu (ne jako SP) oba potenciály (SP, AP) trvají jen několik milisekund po proběhnutí AP nastane výměna iontů Na+ - K+ pumpy aby se zachovaly iontové gradienty

AP se šíří po celém axonu k dalšímu neuronu (výkon. orgánu). Taaakže pro shrnutí... Podstata signálu je v přeskupování nábojů na obou stranách plazmatické membrány. Přeskupování nábojů je způsobeno otevíráním iontových kanálů a pohybem iontů přes membránu. AP se šíří po celém axonu k dalšímu neuronu (výkon. orgánu). Signál = VZRUCH, IMPULZ

2.5 Integrace signálů 7.5 Integrace signálů (aneb proč to dělat jednoduše, když to jde i složitě) na 1 mozkomíšním neuronu = až 15 000 synapsí Synaptické potenciály se mohou vzájemně sčítat a odečítat → mění se povaha info INTEGRAČNÍ ČINNOST NEURONU vzniká nová info v iniciálním segmentu různé časově uspořádané vzorce AP = VZORCE VZRUCHOVÉ AKTIVITY jednodušší vzorec AP se na synapsích mění ve složitější (transformace), za membránou zpět v jednodušší (integrace)

Neuron není jen spojovací prvek – integrační a vodivý prvek současně. 2.5 Integrace signálů organizace NS na principu konvergence a divergence (sbíhavost a rozbíhavost) jeden neuron získává stovky signálů a sám na další stovky neuronů info předává Neuron není jen spojovací prvek – integrační a vodivý prvek současně.

Plácejme a tleskejme.... Toto je KONEC