1 Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému2 Kontakt Kamil Ďuriš Ústav patologické fyziologie (A18) kduris@med.muni.cz Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému3 Cíl Základní pochopení významu a funkce nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému4 Zdroje ̶ Ganong's Review of Medical Physiology ̶ Guyton - Physiology Review ̶ Boron - Medical Physiology ̶ Costanzo - Physiology https://www.levneucebnice.cz/p/ganong-s- review-of-medical-physiology-9781259009624/ https://www.levneucebnice.cz/p/guyton -and-hall-physiology-review/ https://www.levneucebnice.cz/p/medical- physiology-3rd-ed// Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému5 https://www.amazon.co.uk/Physiology -6e-Linda-Costanzo-PhD/dp/03 Zdroje ̶ Neuroscience Online ̶ http://neuroscience.uth.tmc.edu/toc.htm Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému6 Zdroje ̶ CNS online ̶ http://www.cnsonline.cz/ Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému7 Zdroje ̶ MIT - Brain Structure and Its Origins ̶ http://ocw.mit.edu/courses/brain-and-cognitive-sciences/9- 14-brain-structure-and-its-origins-spring-2014/# Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému8 Proč a jak STUDOVAT neurovědy Philosophy : Mind behind Mind Psychology : MindNeuroscience: Brain PS DebFAKTAFAKTA THEORIESTHEORIES Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému9 Proč a jak STUDOVAT neurovědy Philosophy : Mind behind Mind Psychology : MindNeuroscience: Brain PS Deb http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations FAKTAFAKTA TEORIETEORIE Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému10 K čemu je dobrý nervový systém? Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému11 Význam nervového systému http://edublog.amdsb.ca/ Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému12 Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému13 Význam nervového systému Mnohobuněčný organismus • Buněčná specializace – vyšší efektivita • Vnitřní prostředí – homeostáza • Nižší míra stresu • Delší doba přežití Jednobuněčný organismus • Jedna buňka musí vykonávat vše - nižší efektivita • Závislost na vlastnostech vnějšího prostředí • Vysoká míra stresu • Krátká doba přežití Kompartmentalizace • Buněčná specializace vede u mnohobuněčných organismů ke kompartmentalizaci na různých úrovních – Tkáňová úroveň – Orgánová úroveň – Systémová úroveň Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému14 Kompartmentalizace • Buněčná specializace vede u mnohobuněčných organismů ke kompartmentalizaci na různých úrovních – Tkáňová úroveň – Orgánová úroveň – Systémová úroveň • Jednotlivé kompartmenty jsou od sebe odděleny bariérami • Vlastnosti/složení obsahu jednotlivých kompartmentů se velmi liší Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému15 Význam a regulační povaha nervového systému • K přežití mnohobuněčných organismů je nutné ➢Udržovat homeostázu ➢Koordinovat tělesné funkce ➢ Udržování homeostázy – Složení vnitřního protředí – Integritu tkáňových/orgánových/tělesných bariér ➢ Koordinace tělesných funkcí – Přijímat signály z vnějšího a vnitřního prostředí – Zpracovávat informace z těchto signálů – Koordinovaně odpovídat na tyto podměty Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému16 Význam a regulační povaha nervového systému • K přežití mnohobuněčných organismů je nutné ➢Udržovat homeostázu ➢Koordinovat tělesné funkce ➢ Udržování homeostázy – Složení vnitřního protředí – Integritu tkáňových/orgánových/tělesných bariér ➢ Koordinace tělesných funkcí – Přijímat signály z vnějšího a vnitřního prostředí – Zpracovávat informace z těchto signálů – Koordinovaně odpovídat na tyto podměty Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému17 Význam a regulační povaha nervového systému • K přežití mnohobuněčných organismů je nutné ➢Udržovat homeostázu ➢Koordinovat tělesné funkce ➢ Udržování homeostázy – Složení vnitřního protředí – Integritu tkáňových/orgánových/tělesných bariér ➢ Koordinace tělesných funkcí – Přijímat signály z vnějšího a vnitřního prostředí – Zpracovávat informace z těchto signálů – Koordinovaně odpovídat na tyto podměty Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému18 Význam a regulační povaha nervového systému ➢ Koordinace tělesných funkcí – Přijímat signály z vnějšího a vnitřního prostředí – Zpracovávat informace z těchto signálů – Koordinovaně odpovídat na tyto podměty Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému19 Vstup Integrace Výstup REGULACEREGULACE • Regulace – Nervová – Humorální Význam a regulační povaha nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému20 • Regulace – Nervová – Humorální http://biology.about.com/od/anatomy/p/Hypothalamus.htm Význam a regulační povaha nervového systému Centrální nervový systém řídí oba typy regulací Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému21 Význam a regulační povaha nervového systému Regulace humorální • Hormon • Nespecifický kanál vedení „využití stávající infra- struktury“ • Specificita dána přítomností receptoru na cílové buňce • Energeticky nenáročná • Pomalý nástup účinku • Trvání účinku - dlouhé Regulace nervová • Neurotransmiter • Specifický kanál vedení • Specificita dána infrastrukturou • Energeticky náročná • Rychlý účinek • Trvání účinku - krátké Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému22 http://www.austincc.edu/ Význam a regulační povaha nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému23 Význam a regulační povaha nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému24 Vstup Integrace CNS Výstup REGULACEREGULACE Význam a regulační povaha nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému25 Vstup Integrace CNS Výstup REGULACEREGULACE Potenciální vstup Potenciální výstup ANTICIPACEANTICIPACE Význam a regulační povaha nervového systému Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému26 Vstup Integrace CNS Výstup REGULACEREGULACE Potenciální vstup Potenciální výstup ANTICIPACEANTICIPACE Senzor Efektor Kortex Kortex Evoluční přístup Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému27 Evoluční přístup Evoluce není revoluce Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému28 Evoluční přístup • V průběhu evoluce nebyly staré struktury nahrazeny novými, ale staré bylo zachováno a nové struktury byly přidány • Evolučně mladší struktury zajišťovaly buď nové funkce nebo stávající funkce na vyšší úrovni • Z evolučního pohledu je potřeba se ptát k čemu je studovaná funkce dobrá z hlediska organismu a jak se v průběhu evoluce zdokonalovala Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému29 Evoluční přístup • V průběhu evoluce nebyly staré struktury nahrazeny novými, ale staré bylo zachováno a nové struktury byly přidány • Evolučně mladší struktury zajišťovaly buď nové funkce nebo stávající funkce na vyšší úrovni • Z evolučního pohledu je potřeba se ptát k čemu je studovaná funkce dobrá z hlediska organismu a jak se v průběhu evoluce zdokonalovala Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému30 Evoluční přístup • V průběhu evoluce nebyly staré struktury nahrazeny novými, ale staré bylo zachováno a nové struktury byly přidány • Evolučně mladší struktury zajišťovaly buď nové funkce nebo stávající funkce na vyšší úrovni • Z evolučního pohledu je potřeba se ptát k čemu je studovaná funkce dobrá z hlediska organismu a jak se v průběhu evoluce zdokonalovala Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému31 67. Význam a regulační povaha nervového systému ✓ Jednobuněčné vs. mnohobuněčné organismy, kompartmentalizace, nutnost řízení ✓ Z toho důvodu je nervový sytém je nezbytný pro mnohobuňečné organismy • Udržování homeostázy • Koordinace tělesných funkcí ✓ Regulace • Popsání podstaty • Nervové vs. humorální ✓ Regulace vs. anticipace Úvod do neurověd - význam a regulační povaha nervového systému32