Nervový systém

Ľudský organizmus 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. Tieto schopnosti sú dané štruktúrnymi a funkčnými vlastnosťami nervovej sústavy. Základnou štruktúrnou a funkčnou jednotkou nervovej sústavy je nervová bunka - neurón.

U človeka dosiahol vývin nervovej sústavy najvyšší stupeň. Človek má schopnosť abstraktného myslenia a emócií, ktoré sú spojené s rečou a s pracovnými výkonmi. To mu umožňuje vedecké poznanie prírody a jej aktívne ovplyvňovanie.

Okrem nervovej sústavy pôsobí v našom organizme ešte jeden druh s nižším stupňom organizácie riadenia a tým je hormonálny systém. Nervová sústava je na rozdiel od hormonálnej presnejšia, pretože nervový vzruch aktivuje oveľa špecifickejšie miesta v organizme ako hormón, ktorý pôsobí vo väčšom rozsahu a aj po dlhší čas → napr. adrenalín, ktorý radíme medzi hormóny pomerne krátkopôsobiace, účinkuje v organizme niekoľko minút. Z toho vyplýva, že nervové riadenie činnosti organizmu je pravdepodobne vývojovo mladšie ako hormonálne. U väčšiny organizmov tvorí hormonálna a nervová sústava dokopy úzko súvisiaci neurohumorálny systém.

Nervovú sústavu človeka možno rozdeliť na 2 funkčné časti:

• centrálna nervová sústava → CNS - miecha a mozog

• obvodová alebo periférna nervová sústava → PNS - mozgovo-miechové a vegetatívne nervy

Centrálna nervová sústava

Centrálnu nervovú sústavu tvorí miecha [medulla spinalis] a mozog [encephalon, cerebrum]. Oba orgány tvoria neuróny a gliové bunky, ktoré vyživujú neuróny. Okrem toho plnia funkciu modulátora nerónov po poškodení.

Miecha

Hlavnou funkciou miechy u ľudí je nervové prepojenie mozgu so zvyškom tela. Miecha je dlhá asi 45 cm a je uložená v chrbticovom kanáli. Miecha sa skladá z bielej hmoty na povrchu a zo sivej hmoty vo vnútri. Bielu hmotu miechy tvoria nervové dráhy, ktoré majú prevodovú funkciu. Nervové bunky tvoriace sivú hmotu plnia okrem iného  funkciu reflexných centier pre niektoré nepodmienené reflexy, ktoré ovplyvňujú činnosť a napätie svalov bez potreby regulácie mozgu. Miecha reguluje reflexne aj vyprázdňovanie močového mechúra, konečníka, sekréciu potu a napätie cievnych stien. Je aj centrom niektorých pohlavných reflexov (erekcia, ejakulácia).

Mozog

Mozog sa nachádza v lebečnej dutine, ktorá ho chráni pred vonkajšími otrasmi. Skladá sa z 10 až 100 miliárd neurónov a u dospelého človeka váži asi 1500 g. Mozog aj miecha majú na svojom povrchu tri obaly, ktoré sa nazývajú pleny:

1. tvrdá mozgová plena → dura mater, je vonkajšia vrstva  priliehajúca ku kostiam lebky

2. pavúčnica → arachnoidea, je stredný obal

3. cievnatka → pia mater, je vnútorná vrstva tvorená krvnými cievami

Priestor medzi cievnatkou a pavúčnicou je vyplnený mozgovomiechovým mokom - likvorom (liquor cerebrospinalis). Je to mimobunková tekutina podobná tkanivovému moku s vysokým obsahom bielkovín. Jeho hlavnou úlohou je tlmiť nárazy a brániť tak mechanickému poškodeniu citlivých nervových buniek.

Najväčšia časť mozgu sa nazýva veľký mozog . Väčšinou súvisí s vyššími nervovými činnosťami ako sú myslenie, pamäť, vedomie, duševné schopnosti, centrum reči atď., ale aj samotné riadenie alebo ovplyvňovanie ostatných oblastí mozgu. Predĺžená miecha, Varolov most a stredný mozog tvoria tzv. mozgový kmeň, v ktorých sú centrá životne dôležitých funkcií a reflexov.

Predĺžená miecha

Predĺžená miecha (medulla oblongata, myelencephalon) je plynulým pokračovaním miechy, bez ostrejšieho rozdielu. Centrálny kanál miechy sa tu rozširuje a vytvára IV. mozgovú komoru. Dolnú plochu predĺženej miechy obklopuje Varolov most, s ktorým tvorí súčasť mozgového kmeňa.

Bielou hmotou predĺženej miechy prechádzajú vzostupné aj zostupné nervové dráhy.

V sivej hmote sú jadrá, v ktorých začínajú alebo končia vlákna hlavových nervov. V jadrách predĺženej miechy sú centrá pre nepodmienené reflexy:

• obživné (cicanie, hltanie, slinenie)

• obranné (kýchanie, kašľanie, zvracanie, slzenie, žmurkanie)

Nervové bunky medzi jadrami vytvárajú sieťovitú retikulárnu formáciu (formatio reticularis), kde sú centrá životne dôležitých vegetatívnych funkcií (dýchanie, srdcová činnosť, krvný tlak). Rovnako z retikulárnej formácie vystupujú vlákna až do mozgovej kôry, kde svojimi vzruchmi udržiavajú CNS v základnej aktivite, ktorá je nevyhnutná pri bdení.

Zadný mozog

Zadný mozog tvorí v užšom slova zmysle Varolov most a mozoček.

Varolov most (pons Varoli) je súčasťou mozgového kmeňa a vytvára na ňom nápadný priečny val. Leží nad predĺženou miechou, pod stredným mozgom a pred mozočkom. Zadná časť tvorí plynulý prechod z predĺženej miechy a skladá sa predovšetkým zo sivej hmoty. Sú tu uložené jadrá niektorých hlavových nervov. Predná časť je tvorená bielou hmotou, ktorá predstavuje nervové dráhy hlavových nervov ako aj časť pyramídovej dráhy (vôľou ovládané pohyby). Nachádza sa tu aj tzv. pneumotaxické centrum, ktoré kontroluje normálne respiračný rytmus.

Mozoček (cerebellum) je tvorený z dvoch pologúľ - hemisfér. Jeho povrch pokrýva kôra. Biela hmota je vo vnútri a rozvetvuje sa do sivej hmoty, kde vytvára charakteristický útvar v tvare rozkonáreného stromu - "strom života" (arbor vitae). V kôre mozočka sú typické veľké neuróny → purkyněho bunky, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu v regulácií vedomých pohybov. Mozoček koordinuje napätie kostrových svalov, podieľa sa na udržiavaní vzpriamenej polohy tela a na vzájomnej súhre pohybov tela. Do mozočka prichádzajú informácie zo statokinetického receptora, zo svalových a šľachových receptorov a kožných mechanoreceptorov.

Stredný mozog

Stredný mozog (mesencephalon) je krátky oddiel mozgového kmeňa. Nachádza sa medzi Varolovým mostom a pologuľami mozočka. Cez stredný mozog prechádza Sylviou kanál, ktorý spája III. a IV. mozgovú komoru. V hornej časti stredného mozgu sú dva páry hrbolčekov, ktoré nazývame štvorhrbolie (corpora quadrigemina). V prednom páre končí časť vláken zrakového nervu. V zadnom sú uložené nižšie sluchové centrá. V strednom mozgu je centrum nepodmienených zrakových a sluchových reflexov napr. pohyby očí, pohyb hlavy za sluchovým alebo zrakovým podnetom (tectum). Zo stredného mozgu vystupujú nervy, ktoré inervujú okohybné svaly.

Medzimozog

Medzimozog (diencephalon) je obklopený hemisférami predného mozgu, takže vidno len jeho spodnú časť. V medzimozgu je III. mozgová komora, ktorá je otvormi spojená s postrannými mozgovými komorami predného mozgu.

Medzimozog tvoria lôžko a podlôžko. Lôžko (thalamus) je dôležitou "prepájacou stanicou". Križujú sa v ňom takmer všetky senzitívne (vzostupné) dráhy, ktoré vedú do mozgovej kôry. Podnety prichádzajúce do medzimozgu lôžko buď prepustí do mozgovej kôry alebo ich utlmí. Lôžko preto nazývame "bránou vedomia". Lôžko takto sprostredkúva reakcie na rozličné podnety (čuchové, chuťové, dotykové, bolesť a pod.) a citovo ich prifarbuje (príjemné a nepríjemné podnety). LSD spôsobuje halucinácie práve prostredníctvom dezintegrácie informácií prúdiacich cez thalamus.

Podlôžko → hypothalamus je na dne III. mozgovej komory. Na jeho spodnej časti je stopkou pripojená podmozgová žľaza - hypofýza (hypophysis), s ktorou sa hypotalamus spája pomocou ciev a nervových vláken. Hypotalamus má endokrinnú i riadiacu funkciu. Endokrinná funkcia spočíva v tom, že v ňom vznikajú hormóny oxytocín a antidiuretický hormón. Riadiaca funkcia spočíva v riadení činnosti autonómnych nervov, a tým činnosti viacerých vnútorných orgánov a priebehu dôležitých životných funkcií: termoregulácia, funkcia srdca, ciev a iné. V podlôžku sú centrá nasýtenia, hladu a centrum spánku. Hypotalamus sa taktiež podieľa na riadení afektívneho a sexuálneho správania.

Koncový mozog

Koncový mozog (telencephalon) je najväčšou časťou mozgu. Tvoria ho dve mozgové "pologule" - hemisféry - oddelené hlbokým zárezom (fissura longitudinalis cerebri). V pravej aj ľavej hemisfére sú postranné mozgové komory, spojené s III. mozgovou komorou v medzimozgu. Hemisféry sú prepojené nervovými vláknami - svorové teleso (corpus callosum).

Mozgové hemisféry sú zo sivej hmoty, ktorá tvorí mozgovú kôru a z bielej hmoty, uloženej pod kôrou. Mozgovú kôru (corpus cerebri) pokrývajú neuróny v hrúbke 2-5 mm, ktoré vytvárajú obrovské množstvo nervových spojení. Mozgová kôra je najvyšším riadiacim centrom ľudského tela. Je poprehýbaná do mnohých závitov (gyri cerebri), na povrchu je zvrásnená - gyrifikácia mozgovej kôry.

Každá hemisféra je podľa priestorového uloženia rozdelená niekoľkými konštantnými brázdami na laloky, pričom neuróny mozgovej kôry vytvárajú určité funkčné oblasti - kôrové analyzátory. Sú to miesta s analyticko-syntetickou schopnosťou.

Patria k nim:

1. čelový lalok (lobus frontalis) - najväčší lalok; nachádza sa tu motorický a čuchový analyzátor a oblasť pre uvedomelé pohyby očnej gule a hlavy; začínajú tu vlákna pyramídovej dráhy (vedomé pohyby kostrových svalov); rečové centrum (Brocova oblasť) riadi jemné pohyby svalov pri artikulovanej reči

2. temenný lalok (lobus parietalis) - nachádza sa tu chuťový analyzátor

3. záhlavný lalok (lobus occipitalis) - nachádza sa tu zrakový analyzátor, ktorý zároveň zodpovedá za vznik vizuálnych dojmov a ich asociáciu so skúsenosťami z minulosti, ktoré sú dôležité pre poznanie a identifikáciu

4. spánkový lalok (lobus temporalis) - nachádza sa tu sluchový analyzátor, ktorý tiež asociuje zvuky s minulými skúsenosťami

5. ostrovný lalok (lobus insularis) - skrytý lalok na spodnej ploche mozgu

Mozgové laloky

Biela hmota je uložená pod mozgovou kôrou a tvoria ju vlákna, ktoré vstupujú do kôry alebo z nej vystupujú a dráhy, ktoré prepájajú jednotlivé časti mozgu (napr. svorové teleso tvorí tzv. komisurálnu dráhu).

V bielej hmote sú vnorené útvary sivej hmoty, označované ako bazálne gangliá. Najväčšie z nich sú chvostnaté jadro (nucleus caudatus) a šošovkovité jadro (nucleus lentiformis). Ich funkcia nie je dnes celkom jasná, pravdepodobne sa zúčastňujú na riadení pohybov.

Informácie, ktoré mozog prijíma z receptorov, sa ku kôre pohybujú v príslušnej projekčnej dráhe, kde sa vnem vybaví v rovnakom priestorovom usporiadaní, ako sú usporiadané receptory. Typickým príkladom je napr. zraková dráha, ktorá sa projektuje do optickej oblasti v mozgovej kôre v takom rozložení ako je na sietnici. Veľkosť príslušnej oblasti v mozgovej kôre preto nezávisí od veľkosti orgánu ako takého, ale od počtu a hustoty receptorov zabezpečujúcich vnímanie vnemu - senzorický homunkulus. Podobne možno zostrojiť aj motorický homunkulus, kde naopak najväčší pomer v mozgovej kôre zaberajú oblasti s ovládaním veľmi jemnej motoriky (svaly ruky, mimické svaly). V oboch prípadoch pritom drvivá väčšina dráh prechádza na opačnú laterálnu stranu (typicky sa napr. vnem z ľavého oka projektuje do pravej hemisféry a rovnako sú aj pohyby svalov tela riadené z opačnej hemisféry).

Periférna nervová sústava

Obvodové →periférne nervy sú tvorené z nervových vláken. V jednom nerve môže byť až tisíc nervových vláken, ktoré sú navzájom oddelené väzivom. Väzivovým obalom je pokrytý aj povrch nervu.

Nervy, ktoré vystupujú z mozgu, označujeme ako mozgové nervy a nervy vystupujúce z miechy ako miechové nervy.

Mozgové nervy periférnej nervovej sústavy

Z mozgu vystupuje 12 párov mozgových nervov

I. čuchový nerv → (nervus olfactorius) jeho vlákna začínajú v čuchovej sliznici nosa a končia v čuchovom analyzátore kôry mozgu

II. zrakový nerv → (n. opticus) jeho vlákna začínajú v sietnici oka a končia v zrakovom analyzátore mozgovej kôry

III. okohybný nerv → (n. oculomotorius) vychádza zo stredného mozgu a inervuje štyri okohybné svaly

IV. kladkový nerv → (n. trochlearis) vychádza zo stredného mozgu a inervuje horný šikmý očný sval

V. trojklanný nerv → (n. trigeminus) vychádza z predĺženej miechy a rozdeľuje sa na tri vetvy: očnicový nerv, čeľustný nerv a sánkový nerv

VI. odťahujúci nerv → (n. abducens) vychádza z predĺženej miechy a inervuje okohybné svaly

VII. tvárový nerv → (n. facialis) vychádza z jadier na spodine 4. mozgovej komory (predĺžená miecha) a inervuje mimické svaly

VIII. polohovosluchový nerv → (n. vestibulocochlearis) jeho vlákna vystupujú zo sluchového ústroja a polohového ústroja a končia v kôre mozgu v sluchovom a polohovom analyzátore

IX. jazykovohltanový nerv → (n. glossopharyngeus) inervuje sliznicu hltana a slinné žľazy

X. blúdivý nerv → (n. vagus) po vystúpení z lebky prechádza pozdĺž krčnice a vstupuje do hrudníka. Popri pažeráku prechádza ďalej, až cez bránicu prejde do brušnej dutiny. Tento nerv nadväzuje na receptory v hrtane, pľúcach, srdci, žalúdku, cievach a v močových cestách.

XI. vedľajší nerv →  (n. accesorius) vystupuje z predĺženej miechy a inervuje hltan, hrtan, mäkké podnebie, lichobežníkový sval a kývač hlavy

XII. podjazykový nerv →  (n. hypoglossus) inervuje svaly jazyka

Miechové nervy periférnej nervovej sústavy

Z miechy vystupuje 31 párov miechových nervov. Podľa toho, z ktorého oddielu chrbtice vystupujú, rozoznávame:

1. krčné nervy - je ich 8 párov a inervujú svaly hornej končatiny, hlavy a krku

2. hrudníkové nervy - je ich 12 párov a inervujú medzirebrové svaly, kožu, svaly chrbta a hrudník

3. driekové nervy - je ich 5 párov, inervujú svaly a kožu brucha, stehna a kožu pohlavných orgánov

4. krížové nervy - je ich 5 párov a inervujú svaly a kožu dolnej končatiny a sedacie svaly

5. kostrčový nerv - je to len 1 nerv napájajúci sa na krížové nervy

Vegetatívne nervy periférnej nervovej sústavy

Vegetatívne (autonómne) nervy motoricky inervujú hladké svaly, v stenách vnútorných orgánov, ciev a vývodov žliaz. Vegetatívne nervy vychádzajú z centrálnej nervovej sústavy spolu s mozgovými a miechovými nervami, ale sa od nich oddeľujú a tvoria samostané nervy. Vegetatívnu nervovú sústavu tvoria dva funkčné celky:

1. sympatikus

2. parasympatikus

Sympatikus - vlákna sympatika vychádzajú z krčnej, hrudníkovej a driekovej časti miechy. Vo vláknach sympatika sa uplatňuje ako mediátor noradrenalín.

Parasympatikus- vlákna parasympatika vychádzajú z mozgového kmeňa a krížového oddielu miechy. Vo vláknach parasympatika sa uplatňuje ako neurotransmiter acetylcholín.