Transcript Centrální nervová soustava

Centrální nervová soustava
Velká prezentace
Honzy Dobeše a Jakuba Hankiewicze
Neuron
Dendrity – spolu s buněčným tělem
představují vstupní část neuronu (místo
kde se přijímají signály z jiných buněk)
Buněčné tělo – obsahuje jádro a
cytoplazmu s hlavními organelami
Iniciální segment – oblast, kde vznikají
akční potenciály
Axon (nervové vlákno) – hlavní funkce je
vedení vzruchů, je to vodivá část
neuronu – vede signály na delší
vzdálenost, ale neúčastní se vlastního
zpracování informace. Je kryt obalem myelinovou pochvou, která je tvořena
Schwannovými buňkami a přerušovaná
Ranvierovými zářezy, což urychluje
přenos akčních potenciálů
Nervová zakončení – výstupní část
axonu specializovanou na sekreci
chemických přenášečů
Šíření nervového vzruchu
• Šíření nervového vzruchu je založeno na toku
elektrického proudu. Tento elektrický proud se však
zásadně liší od proudu, který teče v kovovém vodiči.
Proud v kovu vzniká toku elektronů, zatímco proud
v neuronu je založen na toku iontů.
• Vznik nervových signálů je tvořen změnou koncentrace
iontů mezi nervovou buňkou a jejím okolí
• K výměně iontů dochází díky chemickému nebo
elektrickému gradientu difůzí (energie v podobě ATP
není potřebná) nebo aktivním transportem (který energii
v ATP potřebuje)
Vznik KMP
Mezi vnitřkem buňky a vnějším prostředím existuje
rozdíl elektrického napětí (v biologii se – protože
se biologové dohodli – používá slovo potenciál) asi
o 70 mV. To je výchozí stav, kterému říkáme
klidový membránový potenciál. Rozdíl napětí je
způsoben lehkou převahou aniontů uvnitř buňky.
Vznik KMP – viz model
V praxi je to tak, že uvnitř buněk je lehká převaha
K+, ale přesto převládají záporně nabité ionty jako
části molekul bílkovin. Pro anionty je membrána
zcela nepropustná. Pro K+ je sice membrána
propustná, ale přesto jsou uvnitř buňky přítomny
ve větším množství (jsou tu elektrostaticky drženy
anionty). Ke zniku KMP stačí aby jen velice malé
procento (0.000002%) K+ vyšlo ven z buňky.
Tím, že se vně vytvoří malá převaha kladných
iontů dojde k polarizaci membrány, čímž ustavuje
KMP. Změna v propustnosti závisí na propustnosti
Na+ a K+ v membráně. To je velice výhodné,
protože je velice jednoduché reagovat na nějaké
signály – při stimulaci nervu se Na+ kanály na
několik milisekund otevřou, což vede k pohybu
iontů Na+.
Důležitou roli hrají elektrické a chemické gradienty.
Synapse
To už bychom měli umět…
Cože to tedy je?
Synapse
Synapse je místo, kde je signál jednoho
neuronu předán druhému neuronu nebo
svalu. Neurony se v místech synapse
nedotýkají – existuje takzvaná synaptická
štěrbina (20 nm) mezi nervovým
zakončením jednoho neuronu a vstupní
membránou (membrána dendritu a
buněčného těla neuronu) druhého.
Jak funguje synaptický potenciál
1. Elektrický signál → Chemický signál
(neurotransmiter)
2. Chemický signál → na dalším neuronu
vzniká synaptický potenciál
- depolarizace + excitace
- hyperpolarizace + inhibice
3. Synaptický potenciál → Akční potenciál
Akční potenciál
1.
2.
3.
-
Vznik AP
Vzestupná fáze AP
Sestupá fáze AP
Na+/K+ pumpa
jak se přenáší AP
Integrace nervových signálů
1. Zázračné schopnosti synaptického
potenciálu
2. Vzorce vzruchové aktivity
3. Princip konvergence a divergence
Části a funkce mozku
•
•
•
Centralizace neutronů do nervových
center (u obratlovců do páteře a hlavy)
nabízí větší možnost řídit organismus
jako celek. Takovouto centralizací
vznikly mozek a mícha.
Funkce mozku (latinsky Encephalon)
je zčásti podobná jako funkce míchy –
zpracovávání signálů ze smyslových
orgánů a vytváření vstupních signálů,
které jsou pak odeslány do výkonných
orgánů. Potom jsou tu ale složitější
funkce jako integrace nebo koordinace
aktivit.
Části mozku: U embrya rozlišujeme
pouze mozek přední a zadní, ze
kterého se pak oddělí mozek střední.
Přední mozek se pak diferencuje na
mozek koncový a mezimozek a přední
mozek se vyvine v prodlouženou
míchu a mozeček. Těchto pět částí
plus Varolův most je potřeba znát.
Mozkomíšní mok (likvor)
Středem míchy prochází míšní
kanálek, který ústí do dutiny
v prodloužené míše – do IV.
mozkové komory. Odtud vede
Sylviův kanálek spojující IV a
III komoru (ta je v mezimozku)
– I a II komora jsou
v hemisférách koncového
mozku. Mozkové komory a
míšní kanálek obsahují
mozkomíšní mok (likvor).
Obal mozku
•
•
•
mozek a míchu kryjí tři obaly
(mozkové pleny):
Zevní obal – vazivová tvrdá
plena, která přiléhá pevně
k lebečním kostem
Pod zevním obalem se
nachází pavučnice, která je o
něco jemnější
Nejhlouběji (přisedá přímo na
mozek nebo míchu) je velice
jemná cévami zásobená
omozečnice. Mezi měkkými
plenami je prostor, ve kterém
se pohybuje likvor. Ten se
tam dostává skrze malý otvor
ve čtvrté mozkové komoře.
Prodloužená mícha (Medulla oblongata)
•
•
•
•
•
•
•
spolu se středním mozkem tvoří
mozkový kmen – zde začínají
motorická a končí senzorická vlákna
hlavových nervů
navazuje v lebeční dutině na hřbetní
páteř
některé neurony jsou seskupeny ve
shluky, kterým se říká jádra
její funkce je podobná jako ta míšní
obsahuje životně důležitá centra jako
dýchací a kardiovaskulární, podílí se
také na řízení trávicí a vylučovací
soustavy
centra reflexů zajišťujících polykání,
slinění a obranné reflexy jako kašel
nebo zvracení
probíhají tu i důležité nervové dráhy
(nějaké tudy jen probíhají, jiné jsou
synapticky připojovány)
Varolův most (pons Varoli)
• tvoří nervové dráhy
• centra řídící dýchání
• probíhají tu dráhy
spojující mozkovou
kůru s mozečkem
Mozeček (Cerebellum)
• vzniká z mozkového kmene
jako zvláštní nervové centrum
na dorzální straně přední části
prodloužené míchy
• senzoricko-motorické centrum
• koordinuje na základě různých
informací motorickou aktivitu a
udržování polohy a postoje
• signály přicháze do mozečku
ze smyslových orgánů,
motorických center a hlavně
z neokortexu
Střední mozek (Mesencephalon)
•
•
•
•
•
procházejí jím významné
vzestupné a sestupné nervové
dráhy – stonky středního mozku
jsou zde jádra III. a IV. hlavového
nervu
u savců jsou zde dva páry shluků
nervových buněk – čtverhrbolí
(funkce – centra zrakových reflexů
a sluch)
u nižších obratlovců jsou
nejvýznamnějším místem (není to
ale čtverhrbolí nýbrž střecha),
vyšší obratlovci na to mají ještě
koncový mozek
část středního mozku zvaná
červené jádro se také účastní
pohybu a postoje
Mezimozek (diencephalon)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
tvořený párovými útvary vejčitého
tvaru nazývanými talamus a
nepárovým hypotalamem
talamus – předstupeň mozkové kůry:
krom čichových jím procházejí
všechny smyslové dráhy
hrubší integrace smyslových informací
motorická funkce
udržuje mozkovou kůru v bdělém
stavu
podílí se na vytváření pocitu našeho
vlastního já
hypotalamus:
nejvyšší centrum řídící činnost
vnitřních oránů
integrační funkce
slazení činnosti orgánů
řízení tělesné teploty (homeostáza)
Koncový mozek (telencephalon)
• u člověka největší část mozku
• pravá a levá hemisféra
(polokoule)
• tvořen: mozkovou kůrou (na
povrchu hemisfér), strukturami
pod kůrou (banzální ganglia) a
strukturami hraničícími
s hypotalamem (lymbický
systém)
• dále také mozkový trámec –
útvary tvořené nervovými
drahami, které spojují pravou a
levou hemisféru
Mozková kůra - Neokortex
•
•
•
•
•
•
•
z celkových 30 miliard neuronů, které mozek má
je v kůře 14 z nich – protože je tvořena hlavně
z šedých nervových buněk a ne bílých vláken,
označuje se jako šedá kůra mozková
neurony jsou v kůře obsaženy v šesti vrstvách a
spojeny výběžky, čímž vzniká síťovitá struktura
kůra je zprohýbaná do závitů (gyrů), které
zvětšují její povrch, mezery mezi závity se
nazývají rýhy
u člověka se podle rýh rozčleňují hemisféry na
celní, temenní, týlní a spánkové
funkce: přední část hemisfér je oblastí
motorickou a zadní částí senzorickou, v týlním
laloku je centrum zrakové, ve spánku centrum
sluchové, temenní lalok je centrum pro signály
z receptorů kožních a svalových
u člověka má kůra mnoho asociačních oblastí,
které nejsou bezprostředně spojeny se
specifickými senzorickými nebo motorickými
funkcemi – tyto oblasti jsou sídlem nervových
procesů vedoucích k myšlení - toto myšlení je
hlavní funkcí neokortexu, ale to jak se děje
v podstatě vůbec nevíme
levá hemisféra je centrem řeči a pravá centrem
logického a vědeckého myšlení
Limbický systém a bazální ganglia
• lymbický systém –
nervovými drahami je
spojen s hypotalamem
• utváření instinktivního a
emocionálního chování
• aktivity mající původ
v limbickém systému jsou
spojeny s motivací –
organismus při nich vyvíjí
úsilí (příklad – zvíře lovící
kořist)
• bazální ganglia – jsou to
skupiny neuornů uložené
pod kůrou
• významné při vytváření
pohybové aktivity
• mezi další funkce patří
například také úloha
v myšlení (vyšší nervové
funkce nelze lokalizovat
jen do jedné nervové
struktury)