11
FYZIOLOGIE NERVOVÉHO
SYSTÉMU
MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D.
2
Řízení organizmu
2
CNS HORMONY
▸ Pohyb
▸ Čití
▸ Smysly
▸ Analýza všeho
▸ Metabolismus
▸ Stres
▸ Spánek
▸ Oplodnění a kojení
▸ Růst
Vztah mezi CNS a hormony je velice blízký
protože některé hormony přímo ovlivňují CNS (melatonin-spánek) a naopak,
některé transmitéry CNS mají hormonální povahu
3
Základy fyziologie nervového systému (NS)
Senzorické - smysly
Analýza – vjemy, počitky
Asociační (nové + minulé informace – paměť)
Výstupní informace – výkonná funkce
▸ Somatická
▸ Autonomní
ZÁKLADNÍ
FUNKCE
4
Nervová buňka
Dendrity = recepční část
Přijímá informace a převádí je
do dalších částí nervové buňky
Tělo
Nervové buňky
(tvoří se v něm např.
mediátor, důležitý pro přenos
informace v synapsi)
Axon (neurit)
Část převodní, končí v synaptickém
zakončení
Obalen Schwannovou buňkou a
myelinovou pochvou
5
Presynaptický útvar = vakovité rozšíření axonu s mitochondriemi a váčky s mediátorem
Chemická synapse
Synaptický přenos je zprostředkován chemickou cestou prostřednictvím mediátoru
Synapsi tvoří:
1
Synaptická štěrbina2
Postsynaptický útvar = mediátor se váže na receptory3
Dělení synapsí:
▸ Excitační
▸ Inhibiční
Mediátory: acetylcholin, noradrenalin, dopamin, serotonin, kyselina gama-aminomáselná (GABA), glycin, …
6
Vzruch - Impuls
▸ Je projevem činnosti nervové buňky
▸ Vzruch se tvoří v nervové buňce a je odváděn
neuritem k dendritům nebo k tělu jiné nervové
buňky
7
Reflex
▸ je determinován podnětem (zevním, vnitřním)
▸ je určen reflexním obloukem
▸ (receptor, aferentní = dostředivá dráha, centrum v míše – eferentní = odstředivá dráha)
= funkční jednotka nervové soustavy
= odpověď organismu na dráždění čidel, zprostředkovaná ‚nervovým systémem
8
Klasifikace reflexů
Podle receptoru
Podle centra
Podle efektoru
Podle podmínek a pevnosti
▸ exteroreceptivní
▸ interoreceptivní
▸ proprioreceptivní
▸ extracentrální
(axonové a gangliové)
▸ centrální
(míšní a mozkové)
▸ somatické
▸ autonomní
▸ Nepodmíněné (vrozené)
▸ Podmíněné (získané)
1 3
2 4
9
Velká intenzita metabolismu
(mozek váží jen 2% tělesné hmotnosti, ale energetický obrat činí 20% základní přeměny)
Metabolismus nervové tkáně
1
Pro nervovou
tkáň je typické:
Hlavním energetickým substrátem je glukóza2
Výrazná proteosyntéza
(je spojena se zajištěním a obnovou struktur nervové buňky a přenos vzruchů)
3
Mimořádná citlivost na zásobení kyslíkem4
Kontrola přísunu i odsunu metabolitů (hematoencefalická bariéra)5
10
CNS PNS
(periferní NS)
Nervový systém
mozek mícha
Mozkomíšní
nervy
Autonomní nervy
(vegetativní)
hlavové míšní
11
12
Mozkový kmen
Medulla oblongata
Varolův most
Centra pro:
▸ dýchání
▸ srdeční činnost
▸ bdělost
▸ ostražitost
13
Mesencephalon (Střední mozek)
Tvořen:
▸ corpora quadrigemina
▸ kraniální – zraková
▸ kaudální – sluchová
Funkce:
▸ Motorická
▸ Centrum hlavových nervů III a IV
▸ Senzitivní (sluchová a zraková dráha)
14
Mozeček
▸ hmotnost mozečku = 1/10 hmotnosti velkého mozku
▸ povrch mozečku je velký jako 3/4 plochy povrchu velkého mozku
▸ snad lze žít i bez mozečku
▸ neuropřenašeči:
kyselina glutamová, kyselina asparagová, acetylcholin,
GABA (kyselina gama-aminomáselná), taurin, glycin
Funkce:
▸ udržování stoje a rovnováhy (archicerebellum)
▸ tonus kosterního svalstva (paleocerebellum)
▸ koordinace pohybů (neocerebellum)
▸ účast na psychických, kognitivních funkcí
15
Talamus
▸ Spolu s epitalamem tvoří část diencefala
▸ je souborem senzorických, asociačních a nespecifických jader
Význam:
▸ přepojování aferentace, směřující do mozkové kůry (senzitivní,
zrakové, sluchové, chuťové)
▸ při poruchách talamu je snížený práh pro bolest = talamická
bolest (není lékově zvládnutelná)
▸ mozková kůra spolu s talamem ovlivňují stav bdělosti
▸ podílí se na některých vegetativních reakcích
▸ zblednutí nebo zčervenání v obličeji, změny SF, změny
nálady - veselost, smutek, zlost, rozmrzelost – v dospělosti
je tato tlumena mozkovou kůrou
▸ spolu s mozečkem ovlivňuje stoj a chůzi
16
Hypotalamus
▸ teplotu,
▸ příjem potravy (hladu a sytosti)
▸ vodu a minerály
▸ krevní tlak,
▸ cyklus spánku-bdění
▸ činnost hormonů
Význam:
▸ řízení hladu a příjmu potravy
▸ řízení objemu vody, solí a dalších látek v krvi
▸ žízeň
▸ sexuální funkce
▸ sekrece ADH, oxytocinu a liberinů uvolňujících faktorů
▸ řízení funkcí vegetativního nervstva
▸ termoregulace
Centrum pro:
17
Velký mozek (1)
Anatomicky: mozková kůra, corpus callosum, bazální ganglia, čichový mozek
Funkce:
▸ tvoří ústředí koordinace úmyslných a
neúmyslných pohybů (spolu s mozkovou
kůrou)
▸ startují pohyb, modulují tlumivým efektem
informace z mozkové kůry
Bazální gangliaA
jsou součástí extrapyramidového systému
18
Velký mozek (2)
Význam:
= podílí se na reakcích na zachování jedince a rodů a
motivačních projevů chování:
Zachování jedince:
▸ příjem potravy, instinktivní chování spojené s jejím
získáním a s bojem o místo v přírodě a společnosti
Zachování rodu:
▸ vyhledávání jedince druhého pohlaví, zvýšená
hravost, přítulnost
Limbický systém (viscerální mozek)B
= čichový mozek a některé podkorové oblasti
(septum, corpus amygdaloideum, epitalamus, hippokampus)
19
Velký mozek (3)
Podle funkce se dělí mozková kůra na:
▸ primární
▸ asociační
▸ efektorovou
Kůra velkého mozkuC
▸ vývojově nejmladší oddíl CNS
▸ aferentace ze specifického talamu vede do níže položených korových vrstev tzv. senzorické kůry
▸ aferentace z nespecifického talamu vysílá kolaterály do všech vrstev kůry
▸ aferentace korového původu (končí u pyramidových buněk)
20
Mozek jako řídící centrum a analyzátor
▸ Pre-frontální oblast → chování jedince
▸ Temporální oblasti (fronto-occipito…) → učení, paměť
▸ Psaní – asociace centra occipito-temporálního
Asociační oblasti:
motorická
senzorická
smyslová
Motorické Brocovo
▸ Brocova – expresivní
▸ motorická – afázie
▸ rozumí řeči, ale nemůže mluvit
Senzorické Wernickeovo
▸ Wernieckeho – receptivní
▸ senzorická – afázie
▸ nerozumí slovům, mluví plynule, ale nesmysly
Centra řeči:
21
Periferní nervový systém
▸ Část nervové soustavy mimo CNS
Dělí se na:
Mozkomíšní nervy Vegetativní nervy (ANS)
hlavové míšní
22
Autonomní nervstvo
Většina orgánů inervovaná jak sympatikem tak
parasympatikem (protichůdná funkce)
▸ Vegetativní nervstvo – řídí činnost všech vnitřních
orgánů
▸ všechny vlákna vedoucí k žlázám, k hladkým svalům
útrob, kůži, myokardu
Centrální část
▸ Hypotolamus
Periferní část
▸ sympatikus
▸ parasympatikus
▸ Hlavová část
▸ Sakrální část
Dělí se na:
2323
Hlavové nervy
24
Citlivost a vnímání bolesti
= Tok vzruchů ze zevního prostředí do vnitřního prostředí (CNS)
▸ Mechanoreceptory (dotyk, tlak, vibrace)
▸ Termoreceptory (teplo, chlad)
Hmat
▸ Ochrana
Bolest
25
Bolest
= vždy něco patologického
▸ palčivá
▸ píchavá
▸ tepavá
▸ tlaková
▸ křečovitá
Charakter bolesti
Bolest
centrální útrobní
hluboká povrchní
somatická
26
Centrální bolest
= Dráždění bolestivých drah, bez účasti receptorů
▸ Projikovaná (promítnutá) → v inervační oblasti nervu (brňavka)
▸ Kořenová (zadní míšní kořeny)
▸ Talamická
▸ Fantomova bolest
▸ Psychalgie
Může být
27
Motorický systém (1)
Mozková kůra – premotorická kůra, motorická kůra
Ostatní části mozku řídící pohyb:
▸ Bazální ganglia
▸ Thalamus
▸ Varolův most
▸ Prodloužená mícha
▸ Mozeček
premotorická kůra
motorická kůra
Řízení pohybu
28
Motorický systém (2)
Pohyb zajišťují 2 typy nervových drah:
Pyramidová dráha Extrapyramidová dráha
▸ Rychlé, přesné pohyby ▸ hrubé, pomalé pohyby,
svalový tonus
kůra mozková
decussacio
pyramidum
Mícha
motoneurony
kůra mozková
Premotorická oblast čelního
laloku, bazální ganglia,
talamus, RF, mozeček
29
Motorické neurony
Motorická jednotka = motoneuron + všechna příčně pruhovaná svalovina kterou inervuje
Malá motorická jednotka
U svalů zajišťujících jemné pohyby (
okohybné svaly, svaly hlasivek)
3-8vláken
velká motorická jednotka
Svaly vykonávající hrubé pohyby (
svaly zad, stehna)
1500-2000 vláken
30
Plánování pohybu
Asociační oblasti – zrodí se myšlenka na pohyb
Limbický systém
- dodává motivaci k výkonu
Senzitivní a senzorická oblast
- Informace o současné
poloze těla
mozeček
- Informuje o možnostech pohybu vzhledem
k poloze a pohybu těla
Primární
motorická
oblast
odesílají
bazální ganglia
pohybový
program
mícha
31
Spánek a jeho funkce
▸ základní fyziologická potřeba
▸ dospělý člověk spí denně 7-8 hodin (je to velmi individuální)
usínání probouzení
▸ rychlé pohyby očí, sny, záškuby obličeje prstů, erekce (rapid eye movements)
▸ Všechna ostatní stadia označena jako non-REM
REM = na EEG pomalé vlny s vysokou amplitudou