Neuropsychologie Flashcards
Neuronální membrána
- plazmatická membrána na povrchu neuronů
- vymezuje, ohraničuje, chrání neuron
- podíli se na příjmu a výdeji látek, udržení složení nitrobuněčného prostředí
- klíčová role pro vznik elektrických potenciálú
- slouží k rozpoznávání informačních molekul (mediátory, růstové faktory, hormony)
Membránové bílkoviny - funkce
- transport látek přes plazmatickou membránu (membránové bílkoviny jako transmembránové pumpy)
- iontové kanály; membránové kanály
- receptory pro mediátory, hormony, růstové faktory, léky
- enzymatická funkce - katalyzují biochemické reakce
Integrální membránové proteiny
- membránové dvojvrstvy zanořeny z vnější nebo vnitřní strany nebo skrz
- mají silnou vazbu k membráně
Periferní membránové proteiny
- vázány k povrchu membrány slabší vazbou
Membránové transportní mechanismy
- selektivně polopropustná
- rozhoduje elektrický nebo chemický gradient
- Transport po směru koncentračního gradientu (pasivní, nevyžaduje energii)
- Transport proti směru koncentračního gradientu
aktivní, potřebuje) - Prostá difuze (po směru KG)
- Facilitovaná difuze (za účasti transportních bílkovin)
- Primární aktivní transport (proti směru elektrochemického gradientu, za účasti speciálních membránových pump
- při jejich činnosti se spotřebovává energie z rozložení vazeb v ATP
- klíčový význam pro vznik a šíření el. potenciálů u neuronů
- sodné ionty Na+ VEN z buňky, draselné ionty K+ DOVNITŘ do buňky
- Sekundární aktivní transport (sám o sobě nevyžaduje energii, ale připojuje se k energeticky náročnému aktivnímu transportu)
Membránové kanály
Proteinová struktura umožňující přechod určitých iontů přes plazma membránu ve směru koncentračního gradientu
Typy iontových kanálů:
Trvale otevřené
- uvnitř vodou naplněný kanál
- proteiny trvale otevřených rychle mění tvar a náboj
- různá selektivita
Chemicky řízené
- ovlivňovány ligandami (chemickými látkami)
- tyto látky jsou buď navázané na membránové receptory, nebo regulace přes G-protein
Napěťově řízené
- mění průchodnost pro ionty změnou el potenciálu plazma membrány
- průchodné selektivně pro určité ionty
- 3 stavy: uzavřený / otevřený / inaktivovaný
- pro neurony jsou nejdůležitější kanály pro: sodné, draselné, uhličité ionty
Membránové receptory
dynamické struktury schopné interakce s ligandami
při navazování ligandu záleží na prostorovém uspořádání receptoru
navázáním ligandu dochází k rychlé změně prostorového uspořádání (konformaci) daného receptoru
- složitě uspořádané bílkoviny s dlouhým řetězcem aminokyselin
Funkční stavba:
- vazebné místo - vazba signální molekuly
- Transdukční prvek - převod informace o interakci se signální látkou
- Efektorový systém - odezva na signál
Neuromediátory a jejich receptory:
Acetylcholin - muskarinové, nikotinové receptory
Adrenalin a noradrenalin - adrenergní
Dopamin - dopaminové
GABA - GABA receptory
Glutamát - glutamátové metabotropní receptory
Serotonin - serotoninové
Regulace membránových receptorů
Senzitizace - zvýšení citlivosti a reaktivity receptoru
např. Up-regulace - narůstá celkový počet funkčních membránových receptorů
Desenzitizace - snížení
např. Down-regulace - klesá počet F receptorů dlouhodobým působením stejného podnětu
Membránové potenciály
Buněčná membrána neuronů je vybavena několika typy iontových kanálů, které jsou většinou specifické pro určitý konkrétní ion (Na+, K+ atd). Některé iontové kanály jsou otevřeny stále, jiné řízené změnou napětí, chemickými látkami, mechanicky
Informace jsou neurony přenášeny pomocí elektrických potenciálů
řeč neuronů - mechanismy vzniku a přenosu el. potenciálů a jejich překlad do podoby chemické látky
na plazmatické membráně neuronu rozlišuje 3 typy el. potenciálů:
- klidový
- receptorový
- akční
Membránové potenciály jsou dány nerovnoměrným rozložením nabitých částic uvnitř a vně neuronu
- sodíko-draslíkové pumpy
- 2 K+ dovnitř, 3 Na+ ven
- výsledkem je převaha K+ vevnitř a převaha Na+ vně
Jak funguje proces pontenciálů v membráně neuronu
Buněčná membrána má několik typů iontových kanálů, které jsou většinou specifické pro konkrétní ion.
Díky aktivním sodíko-draslíkovým pumpám (Na+/K+-ATPáza) převažují intracelulárně K+ ionty a extracelulárně Na+ ionty.
Pro tyto ionty mezi nitrem buňky a okolím vzniká koncentrační gradient.
Zatímco v klidových podmínkách je membrána neuronu takřka nepropustná pro sodné ionty, pro draselné je propustná. K+ z buňky volně unikají. Hnací silou je právě koncentrační gradient.
V klidových podmínkách je extracelulárně membrána nabita KLADNĚ, vnitřní ZÁPORNĚ - klidová polarizace (klidvový membránový potenciál).
další dva typy potenciálů: generátorový (receptorový) a akční. Ty jsou odpovědí neuronu na podráždění chemickým nebo fyzikálním podnětem
Jak se aktivuje akční potenciál v membráně neuronu
Po podráždění prahovým podnětem dojde se zpožděním k počáteční změně depolarizace.
Podráždění - jakmile iniciální fáze depolarizace dosáhne spouštěcí úrovně, otevírají se na krátkou dobu rychlé, napěťově řízené sodíkové kanály. Na + ionty jimi po směru koncentračního gradientu vnikají do buňky a vnáší kladný náboj.
Depolarizace - Tím se mění napětí membrány, zrušení klidové polarizace a depolarizaci - intracelulárně kladný náboj a naopak.
Repolarizace - Změna membránového napětí postupně otevírá pomalé, napěťově řízené K+ kanály. Jimi draslík uniká z buňky a vynáší kladný náboj. To vede k návratu membrány do klidových podmínek.
Pomalé draslíkové ionty reagují pomaleji, jsou otevřeny delší dobu, odchází více kladných nábojů než při depolarizaci vstoupilo. Než dojde k úplnému ob novení klidového potenciálu, je rozdíl vyšší než v klidu (hyperpolarizace).
V průběhu akčního potenciálu popisujeme tzv. refrakterní fáze (excitabilita neuronu je nižší / nulová).
Absolutní refrakterní fáze - od dosažení spouštěcí úrovně do 1/3 repolarizace. Neuron nemůže být podrážděn dalším podnětem, nevzniká AP
Relativní refrakterní fáze - navazuje na absolutní, zhruba do začátku následné hyperpolarizace. Mohou vyvolat nový AP pouze silnější podněty než běžné
Neurokrinie
- schopnost neuronů produkovat látky hormonální povahy a uvolňovat je přímo do krve
- systémové hormony, které vznikají neurokrinně
- Antidiuretický hormon - ADH / vazopresin (hypotalamové neurokrinní neurony)
- Oxytocin (hypotalamové neurokrinní neurony)
- Regulační hormony vznikají neurokrinně (statiny a liberiny hypotalamu)
Synapse - co to je
neurony vytvářejí nesmírně složitou síť, která slouží k přenosu a zpracování informací.
Jednosměrný přesun z neuronu na jinou buňky je tzv. SYNAPTICKÁ TRANSMISE, děje se prostřednictvím zápojů - synapsí.
V synapsi se mezi sebou kontaktují neurony navzájem, ale také neurony s jinými druhy buněk. Alespoň jedna z buněk je nervová.
Synaptická transmise (neurotransmise): přenos informací mezi neurony
- aktivní
- časově omezená
- přísně jednosměrná
- nevratný proces
- přenos informace: přímo - elektricky / chemicky
U člověka se synaptický přenos uskutečňuje výhradně chemicky
Chemické synapse (dělení podle zapojení neuronů)
Interneuronové - spojují navzájem jednotlivé neurony, přičemž v kontaktu mohou být: 1. axon s dendritem (98%), 2. axon s tělem, 3. dva axony
- presynaptický - postsynaptický neuron
- tento typ u lidí převažuje
Neuroreceptorové - spojení mezi neuronem a senzorem
- u smyslových orgánů
Neuroefektorové - kontaktují neuron s efektorovou buňkou (např. synapse mezi axonem motoneuronu a svalovým vláknem kosterního svalu je nervosvalová ploténka). - mediátor je acetylcholin, váže se na nikotinový cholinergní receptor (chemicky řízený iontový kanál)
Elektrické synapse
těsné spojení dvou buněk, umožňuje nepřerušený, přímý přenos akčního potenciálu (tedy informace)
plazmatické membrány buněk jsou přímo spojeny konexony (speciální struktury tvořené proteiny - konexiny)
pokud jsou konexony otevřené, umožňují průtok iontů mimo klasické iontové kanály
elektrické synapse zajišťují rychlý převod informací, ale u savců jsou vzácné
Stavba chemické synapse
specifické látky, které se synaptického přenosu účastní, se nazývají mediátory
Synapse je morfologickou i funkční jednotkou. Popisujeme 3 základní části:
Presynaptická část
- knoflíkovitě rozšířená terminální část větve axonu nebo specializovaná část receptorové buňky (synapse interneuronové a neuroefektorové)
- velké množství synaptických váčků s uskladněným mediátorem
- neurotubuly, neurofilamenta, mitochondrie, synaptické vezikuly s neuromediátory (velké a malé), speciální proteiny - v membráně vezikulů, cytoplazmě i membráně (když splyne vezikul s presynaptickou membránou, vylije se mediátor do synaptické štěrbiny)
- presynaptická membrána obsahuje presynaptické receptory a iontové kanály
Synaptická štěrbina
- úzký prostor mezi presynaptickým a postsynaptickým útvarem
Postsynaptický útvar
- může být na dendritickém trnu, těle neuronu, axonu nebo na efektorové buňce
- v plazmatické membráně nacházíme především speciální receptory, které mohou reagovat s mediátory
Synapse mezi neurony jsou většinou mnohonásobné
Mezi základní rysy výstavby nervové tkáně patří** princip konvergence** (k jednomu postsynap neuronu přicházejí vzruchy z více presynap neuronů) a princip divergence (díky větvení presynaptického axonu přichází vzruch od jednoho presynap neuronu k několika postsynaptickým)
Průběh chemické synapse
Jakmile dorazí elektrický impulz (akční potenciál) k presynaptickému útvaru, otevírá zde napěťově řízené vápníkové kanály
Protože je extracelulární koncentrace vápenatých iontů větší než intra, proudí Ca2+ svými otevřenými kanály do buňky (hnací síla = koncentrační gradient)
vápenaté ionty se podílejí na depolarizaci plaz. mebrány presynaptického útvaru a spouštějí kaskádu intracelulárních reakcí
Důsledek = přesun váčků s transmiterem směrem k presynaptické membráně
Jakmile membrána váčků splyne s presynaptickou membránou, je transmiter exocytózou uvolněn do synaptické šterbiny
uvolněný přenašeč difunduje k postsynaptické membráně, kde reaguje se zde přítomnými receptory
určitý mediátor může reagovat pouze s vybraným receptorem jako klíč a zámek
Doba trvání synapse
Doba působení mediátoru po jeho uvolnění do synaptické štěrbiny musí být velmi krátká
Jakmile přenašeč splní své poslání, je ze synaptické štěrbiny odstraněn. Děje se to jeho zpětným vychytáváním do presynaptického útvaru, odkud může být znovu použit, nebo degradací - enzymatickým štěpením a inaktivací. Částečně i difuzí
Při přechodu informace přes synapsi dochází k prodlevě - k synaptickému zdržení.
Na synaptickou aktivitu mají vliv i buňky gliální
Neuromediátory - dělení a popis
Dnes je známo 60+ různých mediátorů
z chemického hlediska:
- aminokyseliny (GABA, glycin, glutamát),
- biogenní aminy (dopamin, adrenalin, norad-, serotonin),
- neuropeptidy (někdy zastávají i roli hormonů - endogenní opiáty jako endorfin, statiny a liberiny, neurohypofyzární peptidy)
- jiná chemická struktura (acetylcholin, adenosin, melatonin atd.
některé meditátory působí excitačně (glutamát) nebo inhibičně (GABA)
některé mediátory se mohou vázat na 1+ typ receptorových molekul a mohou vyvolávat různé účinky. Neurony tak mohou na jeden neurotransmiter reagovat různě
- př. noradrenalin alfa 1 a 2; dopamin D1-D5
- neuron tvoří zpavidla jeden hlavní mediátor; některé neurony mohou tvořit i dva a tři kontrasmitery
- podstatná je také absolutní a relativní kvantita těchto mediátorů (poměr koncentrace)
Příklady neuromediátorů
Acetylcholin
- produkován cholinergními neurony, historicky první rozpoznaný
- Nikotinové ACh receptory - N-receptory (rychlá aktivace, vegetativní ganglia a postsynaptické části nervosvalové ploténky)
- Muskarinové Ach - M-receptory (pomalejší aktivace, v buňkách hladké a srdeční svaloviny; žlázových buňkách
- Děje, do kterých promlouvá:
- intelektuální aktivita, učení, paměťové stopy
- spánek, hybnost, vnímání bolesti
- aktivita a činnost vnitřních orgánů
- inhibice agresivního chování
- produkce: mozkové neurony, i alfa-motoneurony
- jakmile splní roli v synapsi, je rychle odobouráván působením acetylcholinesterázy
- léčba Alzheimerovy demence - farmaka blokátory acetylcholinesterázy
Adenosin (a deriváty)
- váže se na presynaptické receptory a snižuje uvolňování řady mediátorů do synaptické štěrbiny
- tlumivé, sedativní, hypnotické účinky, tlumí vnímání bolesti
- antagonisté adenosinu (kofein) stimulují
Adrenalin (= epinefrin)
- dřeň nadledvin; v krvi jako hormon, na synapsích jako mediátor
- v mozku spíše noradrenalin a dopamin, adrenalin hlavně v mozkovém kmeni
- receptory adrenalinu: adrenoreceptory alfa a jeho varianty
- stimulační mediátor
- bdělost, emocionalita, ovlivňuje řadu vnitřních funkcí (veget. nervový systém a činnost vnitřních orgánů)
- adrenalin, noradrenalin a další = katecholaminy
- psychofarmaka: působí cíleně na enzymy (monoaminooxidáza, katechol-o-metyltransferáza), která ovlivňují koncentraci enzymů a efekt katecholaminů na synapsích
Dopamin
- dopaminergní neurony
- funkce: integrace psychických funkcí, řízení motoriky, pozornosti, myšlení, emotivity, produkce hormonů
- dopamin a poruchy: ADHD, myšlení, emočního prožívání, hybnosti, svalového napětí
- mozkový dopaminový systém odměny - dynamická síť neuronů v mozku s dopaminem (prochází mozkovým kmenem, limbickým systémem, mozkovou kůrou - prefrontální oblast čelních laloků)
- příjemné a slastné pocity
- receptory D1 a D5
- odlišná citlivost k působení dopaminu i psychofarmak
Další neuromediátory
Endogenní opiáty
- vznikající v mozku, podobné morfinu
- účinky: analgetické, vegetativní, hormonální (uvolňování prolaktinu), afektivní (euforie), motivačně-behaviorální (chuť k jídlu, žízeň, motivace, chování)
- speciální neuronální síť - opioidní analgetický systém mozku
- hraje roli ve vnímání a prožívání bolesti; modifikace a tlumení
- existuje také neopioidní analgetický systém - serotonin
- 5 opiátových receptorů (Mý, Kappa, Sigma atd)
GABA
- GABAergní neurony
- jeden z nejčastějších
- GABA a glycin - nejdůležitější inhibiční
- receptory GABA A, B, C
- účinek: látky které působí na receptory agonisticky-podpůrně navozují zklidnění, útlum, spánek (např. benzodiazepiny)
- hypnóza, meditace, relaxace - GABAergní systém
- blokáda GABA receptorů - vyšší dráždivost, poruchy spánku, neklid, nesoustředění
Glutamát
- excitační mediátor mozkových a míšních neuronů
- vznik: glutamátergní neurony, astrocyty
- jeden z nejčastějších excitačních (víc než 50 % přenosů v mozku)
- účinek: učení a paměť, spolupodílí se na synaptické plasticitě, ovlivňuje celkové emoční ladění
- receptory: Metabotropní glutamátové receptory, ionotropní glutamátové receptory
Glycin
- druhý nejvýznamnější inhibiční
- receptory: spojené s iontovými kanály pro Cl-, funguje jako GABA A, podobně
Histamin
- nejen na synapsích, i ve tkáních
- vznik: histaminergní neurony v hypotalamu
- řízení bdělosti, regulace chuti k jídlu a tělesné hmotnosti, sekrece hormonů, modulace zánětlivé odpovědi organismu
- receptory H1 – H3
- farmaka: antihistaminika - tlumení alergických projevů nebo zánětlivých reakcí
- blokací histaminových receptorů se vyvolává i sedace a ospalost
Neuropeptidy (neuroaktivní peptidy)
- vznik: v neuronech, gliových buňkách a jinde
- několik set neuropeptidů
- chemicky: řetězce aminokyselin
- mediátory, modulátory, hormony
- termoregulace, řízení spánku, sex. aktivita, hybnost, příjem potravy a tekutin, vnímání bolesti, stresová reakce, zdravý vývoj a fungování mozkových neuronů - trofický účinek
- druhy: Tachykininy, opioidní peptidy, hypotalamické hormony (oxytocin, vazopresin, regulační statiny a liberiny - kortikotropin uvolňující, lutropin uvolňující, somatotropin uvolňující, somatostatin inhibující…), adenohypofyzární hormony (kortikotropin, melanocyty stimulující H, thyreotropin, somatotropin), další (inzulin, gastrin, sekretin)
- účinek neuropeptidů nastupuje oproti jiným pomaleji a trvá déle
Noradrenalin
- excitační, aktivizující
- účinek: cyklus bdění a spánek, ovlivňuje pozornost, aktivitu, náladu
- možný podíl na rozvoji depresivní poruchy
- stejné receptory jako adrenalin, alfa-AR
- katecholamin
Serotonin
- serotoninergní hormony
- účinek: nálada, agresivita, spánek, příjem potravy, vnímání bolesti, sexuální chování
- růstový neurotrofní faktor - vývoj a životnost neuronů a výběžků, plasticita mozku, objem mozk. tkáně
- léčebné využití po úrazech mozku a mrtvici
-mimo nervový systém: v destičkách, žírných buňkách, trávicím traktu
- receptory: 5HT-1 až 5HT-7 (varianty s písmeny)
-chemicky: tvořen z aminokyseliny tryptofanu; serotonin se dále přeměňuje na melatonin
- deaktivace: enzym monoaminooxidáza
- blokáda MAO -> více 5-HT na synapsích
- antidepresiva: inhibitory monoaminooxidázy
Oxid dusnatý
- nestabilní látka, malé molekuly
- účinek: regulace průsvitu cév, řízení apoptózy, imunitní reakce
- volně a rychle procházejí přes plazma membránu
- přenos senzitivních, motorických informací, úloha v učení, prožívání, chování
Cesty přenosu informací mezi neurony
Interakce molekuly mediátoru s jeho receptorem na postsynaptické membráně zapřičiňuje změny postsynaptického útvaru
Tři cesty synaptických změn postsynap. útvaru dle typu receptoru:
- Aktivace receptorů spojených s iontovými kanály
- Aktivace receptorů spřažených s G-proteinem
- Aktivace receptorů spojených s jinými enzymatickými procesy
1. Receptory spojené s iontovými kanály (přímá cesta přes membránu)
- když je receptor přímo spojen s iontovým kanálem (GABA-A, nikotinové receptory Ach), dochází ke změně propustnosti membrány pro ionty
- změna polarizace, která způsobí excitaci či inhibici
- EPSP - excitační postsynaptický potenciál -> při aktivaci iontových kanálů pro Na+ či Ca2+ se polarizace mění směrem k depolarizaci -> roste pravděpodobnost vzniku akčního potenciálu na postsynaptickém neuronu
- IPSP - při aktivaci iontových kanálů pro Cl- nebo K+ se posiluje klidová polarizace směrem k hyperpolarizaci -> inhibiční postsynaptický potenciál - znesnadňuje se tak vznik akčního potenciálu na postsynaptickém neuronu
EPSP i IPSP je krátkodobá záležitost (10-15ms)
EPSP má charakter spojité stupňovité odpovědi s podprahovými hodnotami -> pro AP musí dojít k sumaci (ta může být prostorová, časová nebo kombinovaná - zda vznikají ty blízko sebe nebo ve stejném čase)
Receptory spřažené s G-proteinem - cesta do jádra
v tomto případě hrají neuromediátory roli prvních poslů informačního přenosu. Interakce mediátoru s receptorem vede kromě změny iontových kanálů také k aktivaci G-proteinu a sekundárních poslů
Děje spojené s aktivací G-proteinu
- vazba mediátor-receptor
- změna prostorového uspořádání receptoru = konformace
- aktivovaný receptor interaguje s G-proteinem a dochází k odštěpení alfa-podjednotky G-proteinu
- alfa-podjednotka se přesouvá k efektorovému proteinu v cytoplazmě postsynaptického neuronu a mění jeho funkční stav
- tím může dojít k aktivaci řady různých enzymů, které umožňují tvorbu sekundárních poslů (to jsou např prostaglandiny PG)
- sekund. poslové stimulují hladké ER k výdeji Ca2+ (Ca2+ vstupují do řady dějů, např. fosforylace určitých proteinů)
- fosforylované proteiny - terciární poslové - pronikají do jádra a ovlivňují DNA
- na konci kaskády jsou aktivovány transkripční faktory a dochází k expresi určitých genů - vzniká specifická RNA - vznikají bílkoviny
- dochází k morfologické, funkční změně dalšího neuronu
Formy interakce neuronů
Divergence - axon jednoho presynaptického neuronu se větví a ovlivňuje informaci do více postsynaptických neuronů
- rozšíření a zvětšení principu divergence na množství buněk či na celé struktury -> iradiace (rozšíření) toku informací
Konvergence
- vlákna více presynaptických neuronů se setkávají a ovlivňují jediný postsynap. neuron
- mnohonásobná - koncentrace toku informací
Sumace
- sčítající se podprahové potenciály v rámci jedné buňky, které mohou dohromady vytvořit akční potenciál
Synaptická plasticita
- dynamické změny na synapsích - schopnost modifikovat stavbu a činnost existujících synapsí
- Změna množství a kvality klíčových proteinů
- Změna množství mediátoru uvolňovaného do synaptické štěrbiny či sekundárních poslů na postsynaptickém neuronu
- Heterosynaptická plasticita
- Homosynaptická plasticita
- Synaptická facilitace - výrazné zvýšení množství mediátoru uvolňovaného akčními potenciály v průběhu opakované stimulace synapse (vyšší koncentrace Ca2+ vedou k uvolňování víc neuromediátoru)
- Synaptická potenciace - dlouhotrvající zvýšené uvolňování neuromediátoru z aktivované synapse vznikající následně po její opakované stimulaci
- Synaptická deprese - snížení uvolňování neuromediátoru, v průběhu posloupnosti rychle za sebou jdoucích AP. Způsobena uvolněním menšího množství mediátoru, NE desenzitizací. Buď se nestačí dostatečně obnovit zásoba synaptických váčků u štěrbiny, nebo jsou inaktivovány Ca2+ kanály v presynaptických zakončeních, čímž se sníží vstup Ca2+ a i množství uvolněného mediátoru
Proaktivační únavnost a postaktivační potenciace
Presynaptická inhibice
Postsynaptická inhibice
Neuronální indukce
Reflexní oblouk
- receptorové čidlo
- aferentní neuron
- centrum reflexu
- eferentní neuron
Obaly mozku a míchy
Mozek je umístěn v kostěné schránce (mozkovně), kterou tvoří kosti mozkové části lebky (neurokrania)
Obaly
(kostěná schránka - mozkovna)
- tvrdá plena mozková a míšní (dura mater encefali et spinalis)
- pavučnice mozková a míšní (arachnoidea encephali et…)
- měkká plena mozková a míšní (pia mater encephali et…)
TVRDÁ
- nejsvrchnější, naléhá na vnitřní povrch kosti
- tuhý vazivový vak
- výběžkem zasahuje do prostoru mezi mozkové polokoule a prostoru mezi mozečkem a koncovým M
- obaluje počáteční úseky míšních nervů, stěny žilních splavů které odvádějí okysličenou krev z mozku
PAVUČNICE
- jemnější vazivová blána
- překlenuje rýhy a prohlubně na povrchu mozku a míchy a nezasahuje do nich
- směrem k měkké pleně vysílá jemná vazivová vlákna, která připomínají pavučinu
< subarachnoideální prostor >
- čirá, bezbarvá tekutina, slabě zásaditá - mozkomíšní mok
- vodní plášť, mechanicky chrání tkáň mozku a míchy, tlumí nárazy a otřesy
- obě části CNS nadnáší
- produkuje ho PLEXUS CHODOIDEUS (v mozkových komorách)
- přebytky moku ze SP se vstřebávají do žilní krve přes výběžky pavučnice (arachnoideální klky)
MĚKKÁ
- naléhá přímo na povrch mozku a míchy a srůstá s ním
- vstupuje do brázd, rýh a prohlubní na povrchu
Hřbetní mícha (medulla spinalis)
nervový provazec uložený ve vaku tvořeném mozkomíšními obaly v páteřním kanále
hřbetní mícha je dlouhá 40-45 cm a široká 1-2 cm, končí na úrovni druhého bederního (lumbálního) obratle - L2
- od L2 pokračuje ke kostrči tenké terminální vlákno
5 míšních oddílů
- krční = cervikální (C1 - C8 segmentů) - 8 párů míšních nervů
- míšní segmenty odpovídají páteřním obratlům, ale u krční míchy toto neplatí (7 krčních obratlů, 8 segmentů míchy)
- hrudní = thorakální - 12 seg
- bederní = lumbální - 5 seg
- křížový = sakrální - 5 seg
- kostrční = coccygeální - 1 seg
transverzální řez míchou
- centrální kanál
- šedá hmota - tvar motýla ve středu řezu
-> přední rohy - motorické neurony
-> zadní rohy - senzitivní neurony
-> střed - vegetativní neurony
- bílá hmota - lemuje šedou kolem dokola, tvoří míšní provazce
-> přední provazce - descendentní nervová vlákna
-> zadní - ascendentní nervová vlákna
-> boční - descendentní i ascendentní vlákna
míšní nervy - vznikají spojením předního a zadního míšního kořene - z každého míšního segmentu odstupují 2 míšní nervy
- přední kořen míšního nervu - motorická a autonomní vlákna
- zadní kořen míšního nervu - senzitivní a autonomní vlákna
poté, co míšní nerv opustí páteřní kanál (po spojení předního a zadního kořene), dělí se na 4 větve
- meningeální - inervace míšních obalů
- komunikující větev - nervová vlákna sympatiku, která po krátkém průběhu končí v sympatických nervových gangliích v blízkosti páteře
- zadní větev - inervuje svaly a kůži zad
- přední větev - nejmohutnější, inervuje horní a dolní končetiny, krk, hrudník a břicho
Mozkový kmen (truncus cerebri)
- navazuje na hřbetní míchu v oblasti týlního otvoru
- 3 části mozkového kmene (od týlního otvoru)
- prodloužená mícha (medulla oblongata)
- varolův most (pons varoli)
- střední mozek (mesencephalon)
Funkce mozkového kmene
- leží zde centra základních životních funkcí a reflexů
- dýchání (nádechové-inspirační a expirační centrum)
- srdeční činnost (kardio-excitační a inhibiční)
- polykání
- zvracení
- kašel
- kýchání
- jádra hlavových nervů
- prochází tudy množství vzestupných a sestupných nerv. vláken
- propojení mozku a páteřní míchy
Retikulární formace (formatio reticularis)
- síť neuronů procházející celým mozkovým kmenem
- vzestupný (ascendentní) systém retikulární formace vysílá nerv. vlákna do vyšších etáží mozku a podílí se na řízení bdělosti
-> funkce - aktivační systém
- sestupný (descendent) systém pokračuje do páteřní míchy
Mozeček (cerebellum)
- leží za mozkovým kmenem v prostoru zadní jámy lebeční
- členění: na pravou a levou mozečkovou hemisféru a jeden nepárový mozečkový červ (vermis cerebelli)
- s ostatními částmi mozku propojen 3 mohutnými svazky nervových vláken:
- horní
- střední
- dolní
Na povrchu mozečku je mozečková kůra (tvořena šedou hmotou), v hloubi mozečku mozečková jádra
Na řezu mozečku rozložení šedá/bílá hmota připomíná korunu stromu = arbor vitae
Role: řízení motoriky, koordinace pohybů
poznávací funkce - učení, myšlení, paměť
emoční prožívání, motivace
Mezimozek (diencephalon)
mezi mozkovými polokoulemi, navazuje na střední mozek a pokračuje dál do koncového
Dělení:
- talamus - párový
- dvě vejčitá tělesa, mezi nimi III. komora mozková
- třídící a přepojovací centrum mozku - přepojují se zde primárně senzitivní informace, i autonomní a motorické
- třídí vstupní informace a odesílá do dalších oblastí mozku
- spoje talamu míří do všech částí mozku (velmi rychlé spoje do struktur limbického systému), úzké spojení s prefrontální kůrou (pracovní pamětí)
- Hypotalamus - nepárový
- leží ve střední rovině, vepředu pod oběma talamy
- role: centrum řízení vnitřních funkcí (veget.)
- udržování homeostázy
- tělesný doprovod emocí
- modulace prožívání, chování
- produkce regulačních a systémových hormonů
- řízení biorytmů
Cévní zásobení mozku
- 4 hlavní arteriální zdroje krve pro mozek
- Pravá vnitřní krkavice
- Levá vnitřní krkavice
- Pravá páteřní tepna
- Levá páteřní větev
- páteřní tepny se po vstupu do mozkovny spojují v bazilární tepnu - ta je propojena s oběma krkavicemi arteriálními spojkami a vytváří se Willisův arteriální okruh
- z Willisova okruhu odstupují jednotlivé tepny zásobující přední, střední a zadní část mozku
- Willisův okruh stabilizuje výkyvy krevního tlaku a zajišťuje optimální zásobení mozku krví za různých okolností
- odkysličenou krev odvádí z mozku systém žilních splavů - jejich stěnu tvoří dura mater
Mozkomíšní mok (liquor cerebrospinalis)
vodní plášť, chrání tkáň mozku a míchy, tlumí nárazy a otřesy, a nadlehčuje mozek a míchu
produkován choroideálním plexem (plexus choroideus)
tvořen nepřetržitě; tok podporují ependymové buňky → přebytek arachnoidea → žíly
Komorový systém mozku
I. a II. mozková komora
- v pravé a levé hemisféře, párový orgán, objemově největší, podkovovitý tvar
- drobnými otvory komunikují s nepárovou III. komorou mozkovou
III. komora mozková
- leží na úrovni mezimozku (mezi dvěma talamy)
- Sylviovým mozkovodem (aqueductus cerebri – Sylvii) proudí mozkomíšní mok do IV. komory mozkové
IV. komora mozková
- na horní ploše mozkového kmene, dole nasedají jádra hlavových nervů
. komunikace IV. mozkové komory a subarachnoideálního prostoru zajištěna prostřednictvím 3 otvůrků –foramen Magendi („mandžendi“) + laterálních foramina Luschkae („luške“)
Podpůrné buňky - glie
- tvoří + 50% objemu nervové tkáně
- několikanásobně převyšují počet neuronů
- nutritivní, stavební, ochranná, informační funkce
- obaly nervových vláken
- izolace jednotlivých synapsí
- ovlivnění počtu a funkčnosti synapsí
- vychytávání neurotransmiterů
- produkce látek, které modulují činnost neuronů
CNS (mozek a páteřní mícha)
ASTROGLIE
fibrilární (bílá) vs. protoplazmatické (šedá)
nutritivní - výběžky napojené na krevní kapiláry
komunikace s neurony ohledně jejich potřeb
podíl na tvorbě hematoencefalické bariéry (rozděluje krev a mozkovou tkáň)
OLIGODENDROGLIE
jedna oligodendroglie vytváří myelinové pochvy pro větší počet nerv. vláken najednou (i přes 30)
MIKROGLIE (Hortegovy)
malé a pohyblivé buňky v mozku a míe
odlišný původ než neurony a ostatní glie
ochrana mozkové tkáně - např. likvidace odumřelých, poškozených, či rozpadlých (fagocytóza)
EPENDYMOVÉ buňky
cylindrický tvar
pohyblivé řasinky - proudění mozkomíšního moku
v komorovém systému mozku
součást choroideálního plexu
RADIÁLNÍ glie
význam v nitroděložním vývoji mozku
opěrné lešení, po kterém se pohybují migrující mozkové neurony u dospělých (v mozečku Bergmanovy glie) nebo v sítnici (Müllerovy buňky)
PNS (hlavové a míšní nervy - periferní nervová ganglia)
SCHWANNOVY buňky
1 Schwannova buňka vždy obtáčí jen 1 nervové vlákno
při přerušení se mohou stát vodící strukturou, do které z těla nervové buňky proroste regenerující nervové vlákno
za urč. podmínek schopné fagocytózy
SATELITNÍ buňky (amficyty)
- leží v nervových gangliích
- stavební, výživné a metabolické funkce
Nervová soustava a rozdělení
- nejsložitější a řídící orgán lidského těla
- přijímá, ukládá a zpracovává informace
- rozlišujeme:
- centrální a periferní nervovou soustavu
CNS:
- mozek (encephalon)
- páteřní mícha (medulla spinalis)
PNS:
- nervy hlavové (craniales)
- nervy míšní (spinales)
- nervy autonomní (vegetativní)
- nervová ganglia
- smíšené (obsahují více typů nervových vláken)
Druhy nervových vláken v periferní nervové soustavě:
-
SOMATICKÉ:
-> SENZITIVNÍ
- aferentně senzitivní informace (tlak, bolest, teplota)
- senzorické informace ze smyslů
-> MOTORICKÉ
- eferentně -> ke kosterním svalům
- nepřerušené, bez přepojení na jiná vlákna -
VEGETATIVNÍ (autonomní)
- vedou informace k vnitřním orgánům a tkáním
- regulují vegetativní funkce (dýchání, srdce, trávení)
- víceneuronové - dochází k přepojení na další autonomní neurony
nervová ganglia:
- shluky těl neuronů senzitivních, autonomních, interneuronů a podpůrných buněk -> PŘEPOJOVACÍ STANICE
- třídění a integrace informací
Nervová tkáň
- tvoří ji nervové buňky a gliové buňky
- funkční jednotkou je reflex
Nervové buňky - neurony (obecný popis)
- vysoce specializované buňky, zodpovědné za příjem, vedení a přenos informací
- vytvářejí a převádějí elektrické potenciály
- vysoká úroveň metabolismu (proteosyntéza) -> tudíž potřebují hodně živin - zejména glukóza a kyslík
DIFERENCIACE
- dělení probíhá nejvíce nitroděložně (z neuroblastů), poté většinou nejsou schopny samostatného dělení
- v mozku však existují kmenové buňky, které se mohou i v dospělém věku diferencovat v neurony
Stavba neuronu
TĚLO (perikaryon)
- centrální část neuronu s jádrem
- má různé tvary a velikosti
- probíhá syntéza proteinů a látek
- oboustranná výměna látek mezi tělem a výběžky
- axoplazmatický tok je buněčný proces zodpovědný za pohyb organel po axonu buňky (lipidů, mitochondrií, proteinů atd…)
DENDRITY
- stromovité, větvící výběžky
- vedou elektrické impulsy dostředivě - do těla neuronu
- tvoří výčnělky - dendritické trny
- dělí se na hladké a trnité
AXON (neurit)
- různě dlouhý, jediný
- v mozku zlomky milimetrů, v míše až 120 cm (alfa-motoneuron v medulla spinalis)
- odstupuje z axonového hrbolku
- působí eferentně (odstředivě)
- v místě, kde začíná myelinová pochva - iniciální segment (rozhodující pro vytvoření a šíření akčního potenciálu)
- bílá (myelinizovaná) a šedá (nahá) vlákna
Myelinizace axonu
- axony jsou zanořeny nebo obaleny gliovými buňkami
-> v periferním NS: SCHWANNOVY BUŇKY (jedna Schwannova buňka myelinizuje 1 axon)
-> v centrálním NS: OLIGODENDROCYTY (výběžky oligodendoglie obtáčí axony; 1 oligodendroglie myelinizuje řadu axonů) - axony malého průměru se vyskytují volně nebo jsou zanořeny do cytoplazmy gliových buněk - nemyelinizované
- myelinové pochvy jednotlivá nervová vlákna navzájem izolují a zvyšují rychlost vedení el. impulsů
- nepokrývají je pořád
- přerušují RANVIEROVY zářezy
šedými nervovývi vlákny se vzruchy šíří kontinuálně
bílými nervovými vlákny se šíří saltatorně (skokově) přes Ranvierovy zářezy
-> proč? Ranvierovy zářezy jsou jediné, kde napěťově řízené iontové kanály dosahují dostatečného počtu pro vznik akčního potenciálu
Dělení neuronů podle rychlosti vzruchu:
A:
myelinizované
A-alfa - 80-120 m/s (hluboké čití, motorika)
A-beta - 30-80 m/s (dotyk, tlak)
A-gama - 30-100 m/s (svalová vřeténka)
A-delta - 5-30 m/s (bolest, chlad)
B:
myelinizované
autonomní neurony - 2-20 m/s (pregangliové)
C:
nahá, šedá vlákna - autonomní, senzitivní - <2 m/s (postgangliové)
Wallerova degenerace a regenerace
DEGENERACE - úhyn axonu, při přerušení periferní nervové soustavy
REGENERACE axonu, zůstává spojen s tělem neuronu v CNS
Dělení neuronů podle funkce:
SENZITIVNÍ: z periferie do CNS (aferentně)
MOTORICKÉ: z CNS do periferií (eferentně)
AUTONOMNÍ: inervují orgány a tkáně
INTERNEURONY: propojují je navzájem
Anterográdní a retrográdní výměna látek v těle neuronu
Hlavní funkcí axonu je transport některých látek z těla do telodendrií (nerv. zakončení).
Transport může být:
ANTEROGRÁDNÍ: z buněčného těla VEN: proteiny, neurotransmitery, receptory
RETROGRÁDNÍ: DO těla: odpadní produkty, viry, toxiny
Narušení myelinizace v bílé hmotě - roztroušená skleróza
Roztroušená skleróza
- autoimunitní onemocnění
- na myelinizovaných axonech se vytvářejí demyelinizační ložiska (plaky)
-> závady přenosu elektrického potenciálu
Perineurium a epineurium - obaly nervu a neuronových fasciklů
Lze vidět na příčném řezu periferním nervem - jeden periferní nerv obsahuje strukturu myelinizovaných nervových buněk
Jeden NERV je celý obalen hmotou s názvem EPINEURIUM
Jeden fascikl neuronů v nervu je celý obalem hmotou s názvem PERINEURIUM
A jeden axon neuronu ve fasciklu je celý obalen hmotou s názvem ENDONEURIUM
Obrázek zde: https://www.researchgate.net/figure/Inner-structures-of-a-peripheral-nerve-The-entire-nerve-is-surrounded-by-the-epineurium_fig1_358049319
