Nervový systém človeka: stavba, rozdelenie a funkcie

Nervová sústava je zložitým systémom ľudského tela. Jej úlohou je zabezpečovať kontakt organizmu s prostredím, vnútornú integritu organizmu a koordináciu činnosti ostatných sústav. Je potrebná na zmyslové vnímanie, na vnímanie bolesti i príjemných pocitov, kontrolu pohybu a reguláciu telesných funkcií, ako je napr. dýchanie.

Nervová sústava je sústava orgánov zabezpečujúcich riadenie a integráciu celého organizmu. Prostredníctvom zmyslových orgánov a ostatných receptorov získava informácie a podnety z vonkajšieho a vnútorného prostredia, vyhodnocuje a integruje ich a prostredníctvom efektorov, medzi ktoré patria svaly, žľazy a jednotlivé orgány, upravuje vnútorné prostredie a riadi činnosť organizmu a jeho častí.

Význam nervovej sústavy

Náš nervový systém sa v každom okamihu podieľa na akejkoľvek činnosti, ktorú vykonávame. Vytvára najzložitejšiu a najdôkladnejšiu komunikačnú a kontrolnú sieť v ľudskom tele.

Bez činnosti nervového systému by sme nemohli vidieť ani počuť, nemohli by sme vnímať bolesť ani dobré pocity, nemohli by sme vôbec riadiť svoje pohyby. Boli by znemožnené najrôznejšie telesné funkcie, ako trávenie a dýchanie, a nemohlo by sa rozvinúť myslenie, pamäť, jazykové ani rozhodovacie schopnosti.

Nervová sústava má rozhodujúci význam pre rozvoj reči, myslenia a pamäti. Na čele riadiacich systémov organizmu má schopnosť prijímať informácie o zmenách vonkajšieho a vnútorného prostredia, tieto informácie triediť, spracúvať a vytvárať výstupné signály, ktoré privádza k výkonným orgánom, čím primerane usmerňuje ich činnosť.

Základné rozdelenie nervovej sústavy

Z anatomického hľadiska rozdeľujeme nervovú sústavu na centrálnu nervovú sústavu a periférnu nervovú sústavu. Centrálna nervová sústava, označovaná skratkou CNS, je tvorená mozgom a miechou.

Periférna nervová sústava, označovaná skratkou PNS, spája centrálnu nervovú sústavu s ostatnými orgánmi tela a tvoria ju najmä hlavové, miechové a vegetatívne nervy. Delenie nervovej sústavy je umelé, keďže funguje vždy ako neoddeliteľný celok.

• Centrálna nervová sústava - mozog a miecha.
• Periférna nervová sústava - nervy a gangliá mimo mozgu a miechy.
• Somatická nervová sústava - mozgomiešne nervstvo ovládané vôľou.
• Autonómna alebo vegetatívna nervová sústava - riadi činnosť vnútorných orgánov nezávisle od našej vôle.

Z hľadiska riadenia ju delíme na mozgomiechový systém, ktorý ovládame vôľou, a autonómny nervový systém, ktorý pracuje nezávisle od našej vôle a riadi činnosť vnútorných orgánov.

Periférne nervstvo rozdeľujeme do dvoch skupín: na somatické nervstvo a vegetatívne nervstvo. Somatické nervstvo má dvojakú funkciu: zbiera informácie v zmyslových orgánoch a prenáša ich do centrálneho nervového systému, pričom prenáša aj spracované odpovede z nervového systému do kostrového svalstva.

Somatická a autonómna nervová sústava

Somatický nervový systém je riadený naším vedomím. Zhromažďuje informácie o vonkajšom svete zo zmyslových orgánov, ako sú oči, ktoré obsahujú špeciálne receptorové bunky.

Informácie prijaté receptormi sú ako vzruchy odvádzané do centrálneho nervového systému vláknami senzitivného nervstva. Rovnakým spôsobom, ako prenášajú senzitívne vlákna informácie do centrálneho nervového systému, prenášajú motorické vlákna signály z centrálneho nervového systému ku svalstvu.

Vegetatívny nervový systém riadi činnosť vnútorných orgánov a žliaz, napríklad činnosť srdca, žalúdka, obličiek a pankreasu. Vo všeobecnosti mozgové a miechové nervy inervujú priečne pruhované svalstvo a vegetatívne nervy inervujú hladké svalstvo.

Autonómny nervový systém sa delí na sympatikus a parasympatikus. Sympatikus je zodpovedný za aktiváciu, výkon a reakciu na stres, zatiaľ čo parasympatikus zabezpečuje regeneráciu, trávenie a obnovu.

Podnety, receptory a efektory

Jednou zo všeobecných vlastností živej hmoty je schopnosť odpovedať na zmeny vo vonkajšom alebo vnútornom prostredí. Odpoveď organizmu na podráždenie je sprostredkovaná práve nervovou sústavou.

Zmeny, ktoré vyvolávajú podráždenie, nazývame podnety alebo stimuly. Podnety zaznamenávajú receptory, ktoré ich spracúvajú na vzruchy. Vzruch je špecializovaná forma podráždenia, ktorá sa vyvinula z potreby prenosu informácií v organizme.

Efektory sú výkonné orgány, ktoré uskutočňujú odpoveď organizmu. Patria medzi ne svaly, žľazy a jednotlivé orgány.

Typy receptorov

• Exteroreceptory prijímajú podnety z vonkajšieho prostredia. Patria sem receptory pre dotyk, tlak, teplo, chlad, bolesť, chuť a ďalšie podnety.
• Telereceptory prijímajú podnety zo vzdialeného zdroja. Patria sem zrakové, čuchové a sluchové receptory.
• Interoreceptory sú uložené na začiatku aorty, v rozvetvení krkavíc a v orgánoch. Zachytávajú podnety z vnútorného prostredia.
• Proprioreceptory sa nachádzajú vo svaloch, šľachách a kĺboch. Informujú o polohe a pohybe tela v priestore.

Interoreceptory zaznamenávajú zmeny pH, zmeny napätia kyslíka a oxidu uhličitého, zmeny osmotického tlaku krvnej plazmy a mozgovomiechového moku, ako aj zmeny chemického zloženia krvi.

Neurón ako základná jednotka

Základnou stavebnou a funkčnou jednotkou nervovej sústavy je nervová bunka - neurón. Aktívnymi časťami nervového systému sú milióny vzájomne prepojených neurónov.

Činnosť neurónov je porovnateľná s činnosťou drôtov vedúcich elektrický prúd v zložitých elektronických prístrojoch. Neuróny zachytávajú nervové signály v určitej časti ľudského tela, vedú ich do inej časti tela, kde sú spracovávané, a signály sú prevedené do iných neurónov.

Neuróny sa podľa funkcie delia na tri druhy:

• Senzorické neuróny vedú informáciu zo zmyslových orgánov do centrálneho nervového systému.
• Spojené neuróny alebo interneuróny spracúvajú prijatú informáciu.
• Motorické neuróny sú iniciátormi vôľou riadenej a od vôle nezávislej činnosti.

Stavba neurónu

Neuróny mávajú rôzny tvar a veľkosť, ale všetky majú rovnakú základnú štruktúru. Rovnako ako všetky ostatné bunky obsahujú bunkové jadro.

Jadro sa nachádza v takmer kruhovej časti neurónu, v takzvanom tele bunky. Telo je bohaté na cytoplazmu, uprostred ktorej sa nachádza jadro, a okrem organel sa v nej nachádzajú neurofibrily a drobné hrudky Nisslovej hmoty.

Z tela neurónu vystupuje množstvo jemných rozvetvených výbežkov, ktoré sa nazývajú dendrity. Dendrity vedú vzruchy smerom do nervovej bunky.

Z tela bunky vystupuje samostatný dlhý výbežok - axón alebo neurit, ktorý je hlavným vodivým vláknom nervu. Väčšina buniek má iba jeden neurit, ktorý môže byť aj jeden meter dlhý.

Axón sa na konci rozvetvuje na množstvo ramien, z ktorých každé je zakončené drobnými uzlíkmi. Každé zakončenie axónu je umiestnené veľmi blízko iného neurónu, ale samotnej bunky sa nedotýka.

Každý neurón je obalený tenkou polopriepustnou stenou - neurónovou membránou, ktorá hrá dôležitú úlohu pri prenose vzruchov. Vzruchy sa začínajú vždy podráždením jedného alebo viacerých dendritov neurónu a sústreďujú sa v tele bunky.

Dendrity, axón a myelín

Krátke a rozvetvené výbežky sa nazývajú dendrity. Odstupujú z tela neurónu a vedú vzruchy smerom do nervovej bunky.

Dlhý výbežok, neurit alebo axón, sa vetví až na konci a vedie vzruchy z bunky. Na urýchlenie prenosu vzruchov majú mnohé axóny obal - myelín.

Neurity v mozgu a v mieche sú obalené myelínovou pošvou tukovej povahy. V centrálnej nervovej sústave tvorí myelín bielu hmotu. V obvodových nervoch majú neurity ešte druhý obal, ktorý tvoria ploché Schwannove bunky.

Vodivosť nervových vlákien závisí od sily myelínovej pošvy. Čím je pošva silnejšia, tým rýchlejšie vedie vlákno vzruchy.

Gliové bunky

Neuróny nie sú jediným druhom buniek v nervovom systéme. Ďalším pomerne obvyklým druhom buniek sú neurogliá alebo glie, čo znamená „bunkové lepidlo“.

Gliové bunky nevedú vzruchy, ale majú podpornú funkciu, chránia a vyživujú neuróny, fagocytujú poškodené bunky a tvoria kostru nervového tkaniva.

Gliové bunky vystielajú dutiny ústredného nervstva alebo vyplňujú priestory medzi nervovými bunkami. Zúčastňujú sa výživy a odvádzania odpadových látok.

V centrálnej nervovej sústave sa nachádza veľké množstvo buniek známych ako neuroglie alebo glie a v periférnej nervovej sústave sú to Schwannove bunky. Obidva typy buniek spájajú, chránia a vyživujú neuróny a slúžia im ako opora.

Najpočetnejšie gliové bunky CNS sú astrocyty, ktoré sprostredkúvajú transport látok z krvi do neurónov a vytvárajú dôležitú hematoencefalickú bariéru. Po mechanickom poškodení tkaniva vytvárajú zátku, ktorá miesto zacelí.

K ďalším dôležitým gliovým bunkám centrálnej nervovej sústavy patria oligodendrocyty vytvárajúce myelínovú pošvu axónov, mikrogliové bunky so schopnosťou fagocytózy a ependýmové bunky vystielajúce mozgové komory.

Životnosť a poškodenie neurónov

Nervové bunky sa rozmnožujú delením v období vnútromaternicového vývinu človeka. Po narodení strácajú schopnosť deliť sa a ich počet je definitívny.

Neuróny sa nemôžu množiť, a preto aby mohli prežiť, musia byť podporované inými bunkami. Poškodenie alebo zánik neurónu sa už nenahradí.

Neuróny sa môžu ľahko poškodiť pri zranení, infekciách, tlaku, pôsobením chemických látok alebo nedostatkom kyslíka. Keď sú nervové bunky raz zničené, už nikdy nemôžu byť obnovené, a preto akékoľvek poškodenia nervovej sústavy majú veľmi vážne dôsledky.

Regeneračnú schopnosť majú iba neurity, ak nie je poškodené ich spojenie s telom bunky. Gliové bunky si na rozdiel od neurónov schopnosť delenia zachovávajú po celý život.

Synapsia a prenos nervového vzruchu

Neuróny sú v centrálnej nervovej sústave vzájomne poprepájané. Miesto spojenia medzi dendritom jedného neurónu a axónom, prípadne telodendrónom iného neurónu alebo jeho telom, sa nazýva synapsia.

Každý koncový uzlík je v tesnej blízkosti, ale nie v priamom kontakte s dendritom iného neurónu. Medzera medzi neurónmi sa nazýva synaptická štrbina.

V synapsiách dochádza k prevodu vzruchu z jedného neurónu do druhého. Vzruch sa v synapsiách prenáša prostredníctvom chemickej látky - mediátora alebo neurotransmitera.

Najčastejšími mediátormi sú acetylcholín, noradrenalín a dopamín. Keď vzruch prejde na koniec axónu, z presynaptickej membrány sa uvoľní mediátor do synapsie a viaže sa na postsynaptickú membránu ďalšej nervovej bunky, kde vyvolá podráždenie alebo útlm.

Keď vzruch dosiahne zakončenie axónu, špeciálne stiahnuteľné vlákna prisúvajú vačky s transmitérom k biomembráne. Vačky splynú s biomembránou a mediátor sa vyleje do synaptickej štrbiny.

Mediátor sa následne naviaže na špecifický receptor na membráne susedného neurónu a zmení jej vlastnosti. Keď podráždenie pominie, mediátor sa rozloží enzýmami alebo jeho účinok samovoľne vymizne.

Vzruch prechádza vždy iba jedným smerom, pretože neurotransmiter sa nachádza len v zakončení neuritu. Na jednom neuróne môže byť aj niekoľko tisíc synapsií.

Budivé a tlmivé neurotransmitery

• Budivé alebo excitačné transmitéry, napríklad acetylcholín a noradrenalín, vyvolávajú depolarizáciu a vznik budivého postsynaptického potenciálu.
• Tlmivé alebo inhibičné neurotransmitéry, napríklad kyselina gama-aminomaslová, vyvolávajú hyperpolarizáciu a útlm šírenia nervového vzruchu.

Elektrický vznik a šírenie vzruchu

Biomembrána neurónu je polopriepustná. V pokoji prepúšťa vnútrobunkový draslík vo väčšej miere než mimobunkový sodík, čím vzniká nerovnováha nábojov.

V bunke vzniká záporný náboj, ktorý udržiavajú chloridové ióny, zatiaľ čo na vonkajšej strane membrány vzniká kladný náboj. Rozdiel nábojov na membráne vyvoláva takzvaný pokojový potenciál.

Pri podráždení sa menia vlastnosti membrány a do vnútra bunky preniká viac sodíkových iónov. Dochádza k depolarizácii, pri ktorej sa pokojový potenciál mení na akčný potenciál.

Akčný potenciál sa šíri po neuróne vo forme vzruchu, teda vlny elektrickej negativity. Tento stav trvá veľmi krátko.

Potom sú kladné náboje vydávané z bunky vo forme draslíka. Neskôr sú draslíkové ióny mechanizmom aktívneho transportu vymenené za sodíkové a nastáva repolarizácia, čiže návrat ku kľudovému potenciálu.

Pri tomto procese sa spotrebúva veľké množstvo energie z ATP. Nervový vzruch vzniká iba pri podráždení určitej veľkosti, ktorá sa nazýva prahová hodnota.

Dráždivosť a refraktérne obdobie

Dráždivosť je schopnosť reagovať na vplyvy prostredia, napríklad optické, akustické alebo elektrické. Výsledkom podráždenia nervu je nervový vzruch.

Veľkosť vzruchu sa s rastúcou intenzitou podráždenia nezväčšuje, čo sa označuje ako zákon všetko alebo nič. Nerv možno podráždiť aj elektrickým prúdom.

Po každom podráždení nastáva krátke obdobie, počas ktorého nerv nie je schopný prijímať ďalšie, ani veľmi silné podráždenie. Ide o absolútnu refraktérnu fázu.

Potom sa dráždivosť postupne zväčšuje až na pôvodnú úroveň. Doba potrebná na úplné obnovenie dráždivosti sa nazýva relatívna refraktérna fáza.

Reflex a reflexný oblúk

V nervovej sústave sa neuróny spájajú do zložitých reťazcov, ktoré sú anatomickým podkladom ich reflexnej činnosti. Reflex je reakciou organizmu na podráždenie sprostredkovanú nervovou sústavou.

Reflexný oblúk tvorí receptor, dostredivé aferentné vlákno, nervové ústredie v centrálnej nervovej sústave, odstredivé eferentné vlákno a výkonný orgán - efektor.

1. Receptor zaznamená podnet.
2. Dostredivá dráha vedie vzruch do centrálnej nervovej sústavy.
3. Reflexné centrum spracuje informáciu.
4. Odstredivá dráha vedie odpoveď k efektoru.
5. Efektor vykoná reakciu, napríklad stiahnutie svalu.

Podľa reflexnej teórie je reflex, teda prenos vzruchu z receptora nervovou dráhou na efektor, základným prvkom nervovej sústavy. Reflexy umožňujú reakciu organizmu na zmeny prostredia.

Monosynaptické a polysynaptické reflexy

Monosynaptické reflexy sú najjednoduchšie, pretože dostredivý neurón sa priamo, iba cez jednu synapsiu, spája s motorickým neurónom. Príkladom je patelárny reflex, pri ktorom po údere kladivkom pod jabĺčko dôjde k trhnutiu nohou.

Polysynaptické reflexy majú medzi senzitívnym a motorickým neurónom jeden alebo viac interneurónov. Slúžia na zložitejšie, často obranné reakcie, napríklad na odtiahnutie ruky od horúceho predmetu.

Ak človek položí ruku na rozžeravenú platňu, receptory bolesti v koži okamžite vyšlú senzitívnymi vláknami vzruch do miechy. Časť vzruchov je ihneď vyslaná do motorických neurónov riadiacich pohyby ruky a výsledkom je automatické odskočenie ruky.

Ďalšie vzruchy putujú miechou hore a sú privedené do motorických neurónov riadiacich pohyby krku, takže hlava sa automaticky otočí smerom ku zdroju bolesti. Ďalšia časť vzruchov je vedená až do mozgu, kde vyvoláva pocity bolesti a pálenia.

Centrálna nervová sústava

Centrálna nervová sústava je tvorená mozgom a miechou. Mozog a miecha spoločne tvoria centrum na spracovanie a vyhodnocovanie vzruchov prechádzajúcich nervovou sústavou.

Vzruchy prechádzajú do centrálnej nervovej sústavy zo zmyslových orgánov senzitívnymi vláknami. Centrálny nervový systém tieto vzruchy riadi a analyzuje a potom vysiela motorickými vláknami iné vzruchy, ktoré majú v žľazách a svaloch vyvolať primeranú reakciu.

Analýza a spracovanie vzruchov v mieche môžu byť pri určitých funkciách organizmu pomerne jednoduché, ale analýza, ktorá sa vykonáva v mozgu, je obvykle vysoko komplexná a zúčastňujú sa jej tisíce rôznych neurónov.

Sivá a biela hmota

V centrálnej nervovej sústave rozlišujeme sivú a bielu hmotu. Sivá hmota je tvorená telami nervových buniek a ich krátkymi výbežkami.

Funkciou sivej hmoty je analýza a syntéza vzruchov. Tvorí kôru alebo jadrá vo vnútri mozgu a v mieche sa nachádza najmä vo vnútri.

Bielu hmotu tvoria dlhé výbežky nervových buniek, ktoré sa združujú do nervových dráh a vedú vzruchy. V mozgu a mieche sa nachádza najmä na povrchu a tvoria ju myelinizované nervové vlákna.

Miecha

Miecha alebo medulla spinalis je valcovitý povrazec nervového tkaniva uložený v chrbticovom kanáli. Je dlhá približne 40 až 45 centimetrov a má priemer približne jeden centimeter.

Miecha prechádza od predĺženej miechy až po prvý alebo druhý bedrový stavec. Dolný koniec sa kužeľovito zužuje a končí vo výške druhého bedrového stavca.

Miecha nevyplňuje celú dĺžku chrbticového kanála. Ďalej pokračuje iba ako tenký väzivový povrazec.

Vďaka tomu je možné medzi tretím a štvrtým bedrovým stavcom bezpečne vpichnúť ihlu a odobrať mozgovomiechový mok na diagnostiku bez rizika poškodenia miechy; tento zákrok sa nazýva lumbálna punkcia.

Stavba miechy

Na povrchu miechy prechádzajú dve hlboké brázdy a v každej polovici miechy ešte dve ďalšie plytšie brázdy. Hlboká pozdĺžna ryha rozdeľuje miechu na pravú a ľavú polovicu.

Na priečnom priereze sa miecha skladá z bielej hmoty na povrchu a sivej hmoty vo vnútri. Sivá hmota má tvar písmena H alebo motýlích krídel a jej stredom prechádza centrálny kanálik vyplnený mokom.

V každej polovici miechy je biela hmota rozdelená na predné, zadné a bočné povrazce. Povrazce tvoria nervové vlákna, ktoré vytvárajú vzostupné a zostupné dráhy.

Rohy a korene miechy

Predné rohy miechy obsahujú veľké motorické nervové bunky, z ktorých vystupujú dlhé výbežky do predných koreňov miešnych. Tieto vlákna vytvárajú miechové nervy a putujú ku kostrovým svalom.

Poškodenie motorických buniek predných rohov môže spôsobiť ochrnutie. Zadné rohy miechy predstavujú najnižšie senzitivné ústredie a zakončujú sa v nich dostredivé vlákna miechových nervov.

Bočné rohy miechy sú výrazné najmä v hrudnej časti a nachádzajú sa v nich bunky autonómneho nervového systému. Z postranných rýh vystupujú zväzky nervových vláken, ktoré tvoria predné a zadné miechové korene.

Zadný koreň je dostredivý, aferentný a senzitívny; nachádza sa na ňom zhrubnutina nazývaná spinálne ganglium. Predný koreň je odstredivý, eferentný a motorický.

Spojením predných a zadných koreňov vzniká zmiešaný miechový nerv. Časť miechy, z ktorej vychádza jeden pár miechových nervov, sa nazýva miechový segment.

Funkcie miechy

Miecha plní dve základné funkcie: prevodovú a reflexnú. Prevodová funkcia vyplýva zo stavby nervových dráh.

Biela hmota sprostredkúva spojenie medzi miechou a vyššími oddielmi centrálnej nervovej sústavy. Miecha slúži ako dvojsmerný systém vedenia medzi mozgom a periférnym nervovým systémom.

Reflexná funkcia spočíva v zabezpečovaní pokojového napätia vo svaloch a jednoduchých svalových pohybov, predovšetkým obranného charakteru. Miecha reguluje reflexne aj mikciu, defekáciu, erekciu a ejakuláciu.

Miecha predstavuje dôležité reflexné ústredie. Reflex je automatická fyziologická odpoveď organizmu na podráždenie a prebieha po dráhe nazývanej reflexný oblúk.

Miechové nervové dráhy

Krátke dráhy spájajú miechové segmenty. Dlhé dráhy sa rozdeľujú na zostupné a vzostupné.

Zadné povrazce obsahujú dráhy, ktoré prenášajú vzruchy z receptorov do vyšších oddielov nervovej sústavy. Sprostredkúvajú vnímanie dotyku, tlaku a hmatových pocitov.

Predné povrazce obsahujú najmä zostupné dráhy, ktoré vedú impulzy z mozgovej kôry pre vedomé pohyby končatín a trupu. Bočné povrazce obsahujú zostupné aj vzostupné dráhy.

Spinotalamická dráha vedie vzruchy kožnej citlivosti, napríklad bolesti, tepla, chladu a tlaku. Spinocerebrálna dráha vedie do mozočka a sprostredkúva vedenie vzruchov z kĺbových, svalových a šľachových proprioreceptorov.

Dráha hlbokej citlivosti vedie zadnými miechovými povrazcami. Touto dráhou prichádzajú do mozgu vzruchy z kože, kĺbov, šliach a svalov.

Pyramídová dráha je hlavná motorická dráha alebo dráha práce a reči. Začína v pyramídových bunkách sivej mozgovej kôry, prebieha cez bazálne gangliá koncového mozgu, stredný mozog a Varolov most.

Na hranici predĺženej a chrbtovej miechy sa pyramídová dráha kríži tak, že vlákna vedúce z pravej polovice veľkého mozgu vstupujú do ľavej polovice miechy a naopak. Preto ľavá polovica mozgu ovláda pravú polovicu tela.

Extrapyramídová dráha zahŕňa ostatné zostupné dráhy. Tieto dráhy sa podieľajú na udržiavaní svalového napätia a rovnováhy a ovládajú mimovoľné automatické a poloautomatické pohyby, ako sú chôdza a plávanie.

Mozog

Mozog alebo encephalon sa nachádza v lebečnej dutine, ktorá ho mechanicky ochraňuje. U dospelého človeka váži približne 1400 až 1500 gramov a skladá sa asi z 86 miliárd neurónov.

Mozog sa skladá z mozgového kmeňa, koncového mozgu a mozočka. Mozgový kmeň je pokračovaním miechy, koncový mozog je na mozgový kmeň nasadený a mozoček sa nachádza vzadu pod koncovým mozgom.

V mozgu sa uskutočňuje väčšina vedomej duševnej činnosti. Väčšinu hmoty mozgu tvoria interneuróny, teda neuróny, ktoré informácie triedia, analyzujú a uchovávajú.

Jednou z najdôležitejších funkcií mozgu je pamätanie si informácií pochádzajúcich zo zmyslových orgánov. Neskôr môže byť uchovávaná informácia znovu vyvolaná a využitá na rozhodovanie.

Vývoj mozgu

Počas ontogenetického vývinu vzniká mozog z hlavového konca nervovej trubice, ktorá sa zakladá z ektodermu na chrbtovej strane embrya. Nervová platnička sa prehlbuje do neurálnej ryhy, vnára sa, uzatvára a premieňa sa na neurálnu trubicu.

Na hlavovom konci zárodku sa neurálna trubica rozširuje a diferencuje na tri časti: predný mozog, stredný mozog a zadný mozog.

Predný mozog sa ďalej diferencuje na koncový mozog a medzimozog. Zadný mozog vytvára mozoček a predĺženú miechu.

Obaly mozgu a miechy

Mozog aj miecha sú zo všetkých strán chránené kostnými štruktúrami a tromi väzivovými obalmi, ktoré sa nazývajú pleny alebo meningy.

• Tvrdá plena - dura mater je vonkajšia a najpevnejšia vrstva. Vystiela lebečnú dutinu a okolo miechy vytvára miechový vak.
• Pavúčnica - arachnoidea je stredná, jemná a bezcievna plena. Nevniká do záhybov mozgu.
• Omožnica alebo cievnatka - pia mater je vnútorná plena, ktorá je bohato prestúpená cievami a presne kopíruje povrch mozgu a miechy.

Priestor medzi pavúčnicou a cievnatkou je vyplnený mozgovomiechovým mokom. Mozog a miecha sú týmto mokom obklopené, nadľahčované a chránené pred otrasmi a nárazmi.

Mozgovomiechový mok je číra bezfarebná tekutina, ktorá za fyziologických podmienok neobsahuje takmer žiadne bunky a obsahuje iba nepatrné množstvo rozpustených bielkovín a glukózy.

Okrem priestorov medzi plenami vypĺňa mozgovomiechový mok aj mozgové komory. Zmeny v zastúpení buniek a bielkovín v mozgovomiechovom moku môžu signalizovať zápal.

Mozgové komory

Mozgové komory sú dutiny centrálnej nervovej sústavy. V predĺženej mieche sa nachádza IV. mozgová komora, ktorá prechádza úzkym kanálikom do III. mozgovej komory v medzimozgu.

III. mozgová komora otvormi komunikuje s dvoma postrannými mozgovými komorami, pričom každá sa nachádza v jednej hemisfére predného mozgu. Cez stredný mozog prechádza Sylviov kanálik, ktorý spája III. a IV. mozgovú komoru.

Mozgovomiechový mok sa v komorách neustále tvorí. Jeho nadbytok sa vstrebáva do mozgových žíl a žilových splavov.

Mozgový kmeň

Predĺžená miecha, Varolov most a stredný mozog tvoria mozgový kmeň. V mozgovom kmeni sa nachádzajú centrá životne dôležitých funkcií a reflexov.

Po celej dĺžke mozgového kmeňa sa nachádza retikulárna formácia, teda pruh sieťovito usporiadaných neurónov. Predstavuje prevodnú sústavu do vyšších centier mozgu, zabezpečuje pohybovú koordináciu a podieľa sa na riadení dôležitých životných funkcií.

Predĺžená miecha

Predĺžená miecha alebo medulla oblongata je plynulým pokračovaním chrbtovej miechy do lebečnej dutiny a je dlhá približne 20 až 25 milimetrov. Centrálny kanál miechy sa v nej rozširuje a vytvára IV. mozgovú komoru.

Biela hmota je uložená na povrchu a prechádzajú ňou dôležité vzostupné aj zostupné nervové dráhy. Sivá hmota je uložená vo vnútri a nachádzajú sa v nej jadrá, v ktorých začínajú alebo končia vlákna viacerých hlavových nervov.

V jadrách predĺženej miechy sú centrá pre životne dôležité nepodmienené reflexy, ako sú cicanie, hltanie, slinenie, sekrécia žalúdočných štiav, kýchanie, kašľanie, zvracanie, slzenie a žmurkanie.

Nachádzajú sa tu najvyššie centrá pre riadenie dýchania, srdcovej činnosti a krvného tlaku. Poranenie predĺženej miechy končí spravidla smrťou.

Retikulárna formácia

Retikulárna formácia je sieťovito roztrúsená sivá hmota v bielej hmote mozgového kmeňa. Z predĺženej miechy siaha ďalej do ostatných častí mozgového kmeňa a medzimozgu.

V retikulárnej formácii sa nachádzajú centrá dýchania a krvného obehu. Vzostupné dráhy z retikulárnej formácie privádzajú vzruchy do mozgovej kôry a udržiavajú ju v základnej aktivite potrebnej na bdenie.

Ak podnety retikulárnej formácie ochabujú, vzniká spánok. Poškodenie retikulárnej formácie môže vyvolať dlhotrvajúci spánok, hlboké bezvedomie alebo kómu.

Varolov most

Varolov most alebo pons Varoli je val nad predĺženou miechou. Leží medzi predĺženou miechou a stredným mozgom a spája mozgový kmeň s mozočkom.

Cez Varolov most prebiehajú vzostupné aj zostupné mozgové vlákna vrátane pyramídovej dráhy. Nachádzajú sa v ňom jadrá niektorých hlavových nervov a vystupuje z neho trojklanný nerv.

Most sa podieľa na regulácii dýchania, prepája šedú a bielu hmotu a sprostredkúva komunikáciu medzi mozgovou kôrou, nižšími časťami centrálnej nervovej sústavy a mozočkom.

Stredný mozog

Stredný mozog alebo mesencephalon je najmenšia časť ľudského mozgu a krátky oddiel mozgového kmeňa. Nachádza sa medzi Varolovým mostom a predným mozgom.

V hornej časti stredného mozgu sú dva páry hrbolčekov, ktoré tvoria štvorhrbolie. V prednom páre končí časť vlákien zrakového nervu a zabezpečuje reflexný pohyb očí a hlavy za zdrojom svetla.

V zadnom páre sú uložené nižšie sluchové centrá pre reflexné natočenie hlavy za zvukom. Zo stredného mozgu vystupujú nervy, ktoré inervujú okohybné svaly.

V strednom mozgu sa nachádza červené jadro, ktoré riadi svalový tonus, a čierna hmota, ktorá reguluje motorické funkcie v spolupráci s bazálnymi gangliami.

Mozoček

Mozoček alebo cerebellum je uložený v zadnej lebečnej jame nad predĺženou miechou a Varolovým mostom. Skladá sa z dvoch hemisfér, ktoré sú v strednej časti spojené mozočkovým červíkom.

Na povrchu mozočka sa nachádza sivá hmota, ktorá tvorí kôru s výraznými závitmi. Vo vnútri je biela hmota, ktorá sa rozvetvuje do sivej hmoty a vytvára charakteristický útvar v tvare rozkonáreného stromu nazývaný strom života.

V kôre mozočka sa nachádzajú veľké a silne rozkonárené Purkyňove bunky. Mozoček je reflexným ústredím pohybu, reguluje svalové napätie, koordinuje jemné, rýchle a presné pohyby a udržiava telesnú rovnováhu.

Do mozočka prichádzajú vzruchy z rovnovážnych orgánov vnútorného ucha, kĺbov, šliach, svalov, kože, vegetatívnych orgánov, zraku a sluchu. Mozočková kôra integruje tieto vzruchy s informáciami prichádzajúcimi z motorickej oblasti mozgovej kôry.

Mozoček vytvára signály, ktorými vyvoláva nevedomé pohyby svalov tak, aby telo udržovalo polohu a rovnováhu. Spolupracuje s motorickými oblasťami koncového mozgu pri koordinácii pohybov tela.

Poškodenie mozočka spôsobuje ťažké poruchy vykonávania pohybov, znížený svalový tonus a poruchy koordinácie. Nedostatočná funkcia alebo poškodenie mozočka vedie k strate svalovej koordinácie, ktorá sa odborne nazýva ataxia.

Medzimozog

Medzimozog alebo diencephalon je obklopený hemisférami koncového mozgu, takže je takmer úplne prekrytý. Nachádza sa v ňom III. mozgová komora.

K základným častiam medzimozgu patria epithalamus, thalamus a hypotalamus. Epithalamus tvorí strechu III. mozgovej komory a obsahuje šiškovité teliesko, teda epifýzu, ktorá produkuje melatonín zodpovedný za reguláciu cirkadiánneho rytmu.

Thalamus je dôležitou prepájacou stanicou a zoskupením množstva mozgových jadier. Križujú sa v ňom takmer všetky senzitívne vzostupné dráhy, ktoré vedú do mozgovej kôry, okrem čuchových dráh.

Podnety prichádzajúce do medzimozgu thalamus buď prepustí do mozgovej kôry, alebo ich utlmí. Thalamus sa preto nazýva aj bránou vedomia.

Hypotalamus obsahuje reflexné centrá pre riadenie telesnej teploty, hospodárenia s vodou, látkovej výmeny v tkanivách a reguláciu spánku a bdenia. Udržuje chemickú, hormonálnu a tepelnú rovnováhu organizmu.

K hypotalamu je stopkou pripojená hypofýza. Hypotalamus je zároveň významným spojovacím článkom medzi nervovou a hormonálnou reguláciou organizmu.

Koncový mozog a mozgová kôra

Koncový mozog alebo telencephalon je mohutný a prekrýva ostatné časti mozgu. Skladá sa z dvoch hemisfér, ktoré sú spojené kalóznym telesom, teda zväzkom vlákien bielej hmoty.

Na povrchu hemisfér sa nachádza plášť alebo pallium, ktorý je tvorený sivou hmotou. Povrch je hlboko rozčlenený brázdami na mozgové závity a laloky.

• Čelný lalok súvisí s motorikou, plánovaním, rozhodovaním a rečou.
• Temenný lalok spracúva kožnú citlivosť a priestorové vnemy.
• Týlny lalok obsahuje zrakové oblasti.
• Spánkový lalok obsahuje sluchové oblasti a podieľa sa na pamäti.

V každej hemisfére sa nachádza mozgová komora. V nich vzniká mozgovomiechový mok, ktorý je odvádzaný do III. a IV. komory.

Limbický systém

Limbický systém tvoria útvary okolo III. mozgovej komory, najmä medzimozog a útvary plášťa na spodnej a vnútornej strane hemisfér. Predstavuje hraničnú zónu medzi mozgovým kmeňom a mozgovou kôrou.

Limbický systém je centrom komplexu inštinktívneho správania a sídlom emócií, ako sú strach, hnev, smútok, radosť a láska. Zabezpečuje ukladanie pamäťových stôp.

Na základe skúseností dotvára vrodené prvky správania. Pamäť umožňuje ukladať informácie zo zmyslových orgánov a neskôr ich využiť pri rozhodovaní.

Funkčné oblasti mozgovej kôry

Mozočková kôra je najmladšia a najdokonalejšia časť mozgu. Je hrubá približne 2 až 5 milimetrov a skladá sa zo šiestich vrstiev nervových buniek odlišujúcich sa tvarom.

Rozdeľujeme ju na okrsky, v ktorých končia dostredivé vlákna nervov prichádzajúcich z nižších oddielov nervovej sústavy a z receptorov. Dochádza tu k zachyteniu a spracovaniu nervových vzruchov a k vytváraniu vhodných odpovedí.

• Motorický okrsok sa nachádza v prednom centrálnom závite a predstavuje ústredie vedomých pohybov.
• Motorický okrsok reči, Brocovo centrum, sa nachádza v zadnej časti čelného závitu.
• Okr­sok kožnej citlivosti sa nachádza v zadnom centrálnom závite a analyzuje hmat, bolesť, chlad, teplo a tlak.
• Sluchový okrsok sa nachádza v zadnej časti horného spánkového závitu.
• Zrakový okrsok sa nachádza v hornej časti týlneho laloku.
• Chuťový a čuchový okrsok sa nachádza na vnútorných plochách hemisfér.

Motorické okrsky obsahujú veľké pyramídové bunky, z ktorých vedú neurity k motorickým bunkám predných rohov miechy. Pyramídová dráha je ústredím vedomých pohybov.

Pri poškodení jedného motorického centra vzniká neschopnosť vykonávať pohyby na opačnej strane tela, pretože pyramídové dráhy sa pri zostupe krížia.

Pri obojstrannom poškodení sluchového okrsku môže vzniknúť hluchota a pri obojstrannom poškodení zrakového okrsku slepota. Poškodenie Brocovho centra narúša pohyby potrebné na hovorenie.

Reč, myslenie a rozhodovanie

Väčšina vedomej aktivity mozgu sa odohráva v povrchovej časti predného mozgu, ktorú nazývame mozgová kôra. Určité oblasti kôry slúžia na vnímanie informácií získaných prostredníctvom zmyslov.

Iné časti kôry sú zamerané na reč a jazyk. V kôre existujú aj centrá napojené na motorické nervstvo, ktoré slúžia na ovládanie pohybov.

Medzi motorickými, senzitívnymi a jazykovými oblasťami ležia oblasti spojené s myslením, emóciami a rozhodovaním. Kôra predného mozgu je najvyšším nadriadeným nervovým ústredím a vznikajú v nej podmienené reflexy.

Periférna nervová sústava

Periférna nervová sústava obstaráva spojenie medzi ústrednou nervovou sústavou a obvodom, teda svalmi, žľazami a zmyslovými orgánmi. Nezúčastňuje sa spracovávania a vyhodnocovania senzitívnych signálov ani nevytvára nové motorické signály.

Obidve tieto činnosti sa odohrávajú v centrálnej nervovej sústave. Hlavnými zložkami periférneho nervového systému sú nervy, ktoré spájajú centrálny nervový systém so všetkými časťami tela, a gangliá, teda skupiny nervových buniek nachádzajúce sa na rôznych miestach nervového systému.

Nerv je zväzok motorických a senzorických vlákien spolu so spojivovým tkanivom a krvnými cievami. Každý nerv inervuje, čiže ovláda, privádza alebo odvádza vzruch, určitú oblasť alebo orgán ľudského tela.

Hlavové a miechové nervy

Z mozgu vychádza 12 párov hlavových nervov a z miechy vystupuje 31 párov miechových nervov. Spolu vybieha z centrálnej nervovej sústavy 43 párov nervov.

Hlavové nervy inervujú najmä zmyslové orgány a svaly hlavy. Výnimkou je blúdivý nerv, ktorý inervuje tráviace orgány, srdce a dýchacie cesty.

Miechové nervy vystupujú z miechy v pravidelných odstupoch a obsahujú motorické aj senzorické vlákna. Inervujú celé telo od krku nadol.

Každý miechový nerv je pripojený k mieche dvoma koreňmi. Jeden koreň vedie motorické vlákna a druhý senzorické vlákna. Tesne za koreňmi sa motorické a senzorické vlákna spájajú a vytvárajú zmiešaný nerv.

Prehľad hlavových nervov

1. I. čuchový nerv vychádza z čuchovej sliznice nosa a končí v čuchovom mozgu.
2. II. zrakový nerv vychádza z receptorov v sietnici oka a končí v zrakovej oblasti mozgu.
3. III. okohybný nerv vedie vzruchy k svalom, ktoré zabezpečujú pohyb očnej gule.
4. IV. kladkový nerv je motorický okohybný nerv.
5. V. trojklanný nerv je zmiešaný nerv a vedie citlivosť z tváre, nosa, ústnej dutiny a zubov; motoricky ovláda žuvacie svaly.
6. VI. odťahujúci nerv ovláda niektoré okohybné svaly.
7. VII. lícny nerv inervuje mimické svaly; jeho poškodenie spôsobuje stratu mimiky polovice tváre.
8. VIII. sluchovo-rovnovážny nerv vedie vzruchy zo sluchového a rovnovážneho ústrojenstva vnútorného ucha.
9. IX. jazykohltanový nerv vedie chuťové a senzitívne vzruchy z jazyka, podnebia a hltana a motoricky ovláda svaly hltana.
10. X. blúdivý nerv je zmiešaný nerv, ktorý zostupuje z krku do hrudnej a brušnej dutiny.
11. XI. prídatný nerv inervuje niektoré svaly krku, zdvíhač hlavy a trapézový sval.
12. XII. podjazykový nerv je motorický nerv, ktorý sa rozvetvuje vo svaloch jazyka.

Riadenie telesných funkcií

Nervová sústava riadi činnosť kostrového svalstva, hladkého svalstva, srdca, žliaz a vnútorných orgánov. Nervové riadenie je v porovnaní s hormonálnym riadením presnejšie a rýchlejšie.

Nervový vzruch aktivuje špecifické miesta v organizme a odozva sa objaví v zlomku sekundy a rovnako rýchlo aj odznie. Hormón pôsobí vo väčšom rozsahu a dlhší čas, od niekoľkých minút až po hodiny či dni.

U väčšiny organizmov tvoria hormonálna a nervová sústava spolu úzko súvisiaci neurohumorálny regulačný systém. Nervová sústava tak spolupracuje s endokrinnou sústavou pri udržiavaní stability vnútorného prostredia.

Nervová sústava a pohyb

Sval sa nedokáže stiahnuť sám od seba. Na to, aby sa pohol, potrebuje impulz z nervovej sústavy.

Mozog vyšle elektrický signál, ten putuje cez nervy a až potom sa sval aktivuje. Čím silnejší a presnejší je tento signál, tým efektívnejšie sval pracuje.

Motorická jednotka je nerv a skupina svalových vlákien, ktoré ovláda. Keď nerv vyšle signál, aktivujú sa všetky vlákna patriace k tejto jednotke.

Čím viac motorických jednotiek dokáže nervová sústava zapojiť naraz, tým väčšiu silu dokážeme vyvinúť. Nervová sústava rozhoduje aj o tom, ktoré motorické jednotky zapne ako prvé.

Pri jemných pohyboch aktivuje malé jednotky, pri silových alebo explozívnych pohyboch zapája aj tie najväčšie a najsilnejšie. Dobre fungujúca nervová sústava preto zabezpečuje nielen silu, ale aj plynulosť a kontrolu pohybu.

Explozívna sila a rýchlosť sú ešte viac závislé od nervovej sústavy než od samotných svalov. Pri skoku, šprinte alebo rýchlom hode rozhodujú zlomky sekundy.

Ak je nervová sústava unavená alebo preťažená, reakčný čas sa predlžuje a pohyb stráca dynamiku. Pri pošmyknutí alebo zakopnutí môže spomalená reakcia viesť k pádu, zatiaľ čo rýchla nervová odpoveď dokáže telo včas stabilizovať.

Regenerácia nervovej sústavy

Mnohí ľudia si myslia, že regenerácia sa týka len svalov. V skutočnosti však nervová sústava potrebuje oddych rovnako, ak nie viac.

Pretrénovanie často nevzniká preto, že by svaly nezvládali záťaž, ale preto, že nervový systém je dlhodobo preťažený. Výsledkom je pokles výkonu, zhoršená koordinácia, častejšie chyby v technike a pocit, že telo nereaguje tak, ako by malo.

Kvalitný spánok, dni voľna a správna výživa sú preto dôležité nielen pre svaly, ale najmä pre nervový systém. Typickými signálmi preťaženia nervovej sústavy sú pokles motivácie, podráždenosť, horší spánok a znížený výkon aj pri bežnej záťaži.

Spánok je pre nervovú sústavu obdobím obnovy nervových buniek, vyrovnávania neurotransmiterov a odstraňovania metabolických zvyškov. Krátky alebo nekvalitný spánok sa môže prejaviť podráždenosťou, zhoršenou koncentráciou a nižšou odolnosťou voči stresu.

Výživa a nervová sústava

Nervová sústava má vysoké nároky na živiny. Nedostatok niektorých látok sa môže prejaviť únavou, nervozitou, zhoršeným sústredením alebo slabšou odolnosťou voči stresu.

Omega-3 mastné kyseliny sa podieľajú na tvorbe bunkových membrán nervových buniek a ovplyvňujú ich pružnosť. Keď sú membrány zdravé, nervové signály sa prenášajú rýchlo a presne.

Horčík pomáha tlmiť nadmernú nervovú aktivitu a je nevyhnutný pre správny prenos nervových impulzov. Jeho nedostatok sa môže prejaviť podráždenosťou, napätím, problémami so spánkom a svalovými kŕčmi.

Zinok zohráva dôležitú úlohu v komunikácii medzi nervovými bunkami. Ovplyvňuje tvorbu a uvoľňovanie neurotransmiterov a podieľa sa na procesoch učenia a pamäti.

Vitamíny skupiny B sú nevyhnutné pre správne fungovanie nervovej sústavy. Podieľajú sa na tvorbe energie v nervových bunkách, ochrane nervových vlákien a syntéze neurotransmiterov.

Esenciálne aminokyseliny sú potrebné na tvorbu neurotransmiterov, ktoré ovplyvňujú náladu, motiváciu a sústredenie. Telo si ich nedokáže vytvoriť samo, a preto ich musí prijímať zo stravy.

Nervová sústava a moderný život

Moderný život vytvoril prostredie s neustálym tlakom, množstvom podnetov a minimálnym priestorom na skutočnú regeneráciu. Výsledkom môže byť nervová sústava, ktorá je permanentne preťažená.

Termíny, pracovné povinnosti, finančný tlak a sociálne očakávania udržiavajú nervovú sústavu v neustálej pohotovosti. Sympatikus, ktorý má slúžiť na krátkodobý výkon, môže byť aktivovaný takmer nepretržite.

Parasympatikus, zodpovedný za regeneráciu, trávenie a obnovu energie, zostáva v takomto stave potlačený. Výsledkom býva únava, napätie, problémy so spánkom a postupný pokles fyzického aj mentálneho výkonu.

Kofeín, energetické nápoje, obrazovky, sociálne siete, hluk a umelé osvetlenie neustále dráždia nervovú sústavu. Každý zvuk, notifikácia či vizuálny podnet si vyžaduje pozornosť a spracovanie.

Dlhodobá nadmerná stimulácia vedie k nervovej únave, zníženej schopnosti sústredenia a pocitu vnútorného nepokoja. Nervová sústava potrebuje pravidelné striedanie aktivity a oddychu, aby mohla správne zabezpečovať riadenie celého organizmu.

tags: #nervovy #system #cloveka #referaty