Okruhy otázek předmětu Neurovědy Zubní lékařství Neuroanatomie Druhy axoplazmatického transportu včetně přibližných hodnot/den. Příklady transportovaných molekul. Význam jednotlivých druhů transportu v intaktním neuronu a při regeneraci jeho výběžků. Typy gliových buněk a jejich význam při ontogenezi a reparaci PNS. Vzájemné trofické vztahy mezi neurony a cílovou tkání, příklady jejich významu při ontogenetickém vývoji a reparaci nervové soustavy. Hematoencefalická bariéra, její strukturální složky a transportní mechanizmy. Nervové dráhy pro přenos bolestivých informací z kůže trupu a končetin. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů tvořících tyto dráhy. Nervové dráhy pro přenos bolestivých informací z dutiny ústní. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů tvořících tyto dráhy. Nervová dráha pro přenos chuťových informací do vyšších etáží CNS. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů tvořících chuťovou dráhu. Nervová dráha pro vědomé vnímání čichových informací. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů pro čichovou dráhu. Zraková dráha. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů pro zrakovou dráhu. Projekce sluchových informací do kortexu. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů. Nákres a popis jednoduchých blokových schémat rozložení a propojení neuronů dvou základních motorických systémů. Nákres a popis jednoduchého blokového schématu dráhy pupilárního (mydriatického a miotického) reflexu. Nákres a popis jednoduchého schématu pro myotatický reflex a reflexní oblouk šlachového vřeténka. Stavba a spoje enterického autonomního systému. Lokalizace, propojení a funkce jednotlivých neuronů. Kožní citlivost Podněty, jednotlivé typy senzorů a jejich rozložení, oblasti nejvyššího výskytu. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které slouží pro přenos modalit hrubé kožní citlivosti a diskriminačního čití do kortexu.
Visceroceptivní čití Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které slouží pro přenos viscerosenzorických informací do subkortikálních a kortikálních úrovní. Optický systém oka. Úprava intenzity zrakového podnětu Popis struktur optického systému oka. Nákres jednoduchého schématu vystihujícího lokalizaci a propojení neuronů, které zajišťují akomodaci čočky.. Detekce polohy hlavy v gravitačním poli, detekce úhlového a lineárního zrychlení vestibulárním orgánem Popis senzorů a jejich stavby. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které zajišťují přenos těchto informací do kůry. Udržování vzpřímeného postoje Popis svalových skupin zajišťujících vzpřímený postoj. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které zajišťují uvedenou funkci. Popište dráhy pro aferentní informace využívané při udržování vzpřímeného postoje. Manipulační pohyby horních končetin Nákres a popis jednoduchého blokového schématu motorických drah, které řídí manipulační pohyby horních končetin. Schéma a popis nezbytných aferentní dráh. Chůze Nákres a popis jednoduchého blokového schématu struktur CNS včetně jejich propojení, které zajišťují chůzi. Schéma a jeho popis pro nezbytné aferentní informace. Nocicepce, bolest Podněty, senzory. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které zajišťují přenos těchto informací do kůry z obličejové části hlavy. Popis struktur a jejich propojení, které zabezpečují stresovou analgesii. Mozeček Popis strukturálně-funkčního členění mozečku. Spoje vestibulárního mozečku, spoje mediánní a paramediánní zóny spinálního mozečku, spoje pontocerebella a uvedením jejich účasti na řízení motoriky. Bazální ganglia Popis jednotlivých struktur řazených k bazálním gangliím. Aferentní, eferentní a vzájemné spoje. Nákres a popis blokového schématu pro základní spoje bazálních ganglií. Účast bazálních ganglií na řízení motoriky.
Neurofyziologie Synapse a podklad postsynaptického potenciálu. Klidový potenciál, akční potenciál a jeho vedení, ionální proudy. Neuromuskulární přenos, generátorový potenciál. Monosynaptické a polysynaptické reflexy, příklady. Mechanismus fotorecepce. Detekce pohybu zrakovým systémem. Barevné vidění, prostorové vidění. Přenos zvuku ve sluchovém systému, lokalizace zdroje zvuku, audiometrie. Elektroencefalografie a evokované potenciály. Hlad a žízeň. Strach, úzkost a zuřivost. Emoce a stress. Učení a paměť Motivace a závislost, systém odměny a trestu. Řeč a poruchy řeči.
1. Druhy axoplazmatického transportu včetně přibližných hodnot/den. Příklady transportovaných molekul. Význam jednotlivých druhů transportu v intaktním neuronu a při regeneraci jeho výběžků. Anterográdní (od neuronu periferně) Materiál pro rŧst a obnovu struktur periferně od těla, které mají menší ţivotnost neţ neuron - Pro tvorbu a funkci synapse - pomalý 1-12 mm/den - molekuly cytoskeletu, obnova nervových výběţkŧ - rychlý aţ 410 mm/den - materiál pro tvorbu synaptických váčkŧ - transport glykoproteinŧ, lipidŧ a membránových enzymŧ Retrográdní (z periferie k perikaryu) 120-200mm/den - transport - vyčerpaných a pouţitých organel (mit, ER) - trofických a signálních molekul - virové partikule (vzteklina, HSV) - kovy (Pb,Au), toxiny 2. Typy gliových buněk a jejich význam při ontogenezi a reparaci PNS. Funkce: podpŧrné odstranění zbytkŧ neuronŧ po buněčné smrti či poškození produkce myelinového obalu udrţování homeostázy (stálosti vnitřního prostředí) (K+) zdroj signálních molekul pro neuron v prŧběhu ontogeneze CNS Makroglie (pŧvod v neur. trubici, vytváří pro axon nevhodné prostředí, které zastavuje rŧst axonu v prŧběhu ontogeneze) - oligodendrocyty Intrafacsikulární tvoří okolo axonŧ myelinový obal (jeden okolo více axonŧ) - Perineuronální - při tělech neuronŧ, netvoří myelin - spolu s astrocyty a mikroglií = perineuronální satelity - astrocyty - výběţky, podílejí se na stavbě HEB, transport ţivin k neuronu, stálost vnitřního prostředí - Fibrilární dlouhé výběţky v bílé hmotě, podporná funkce - Plazmatické v šedé hmotě, obklopují dendrity a synaptické komplexy, kontakt s kapilárami = výţiva neuronu
- Kmenové proliferují při poškození CNS tvorba astrocytární jizvy Mikroglie (pŧvod z mezodermu,funkce blízké makrofágŧm, při poškození a regeneraci CNS) - Ependymové buňky - vystýlají povrch dutin CNS, kryjí plexus choroideus - po poškození axonŧ v CNS dochází ke zvýšené prolif. aktivitě jen u mikrogliových buněk PNS vznik z prekurzorových buněk, pŧvod v neuronální liště, diferenciace podobná hematopoeze Satelitní buňky obklopují těla neuronŧ s vomatosenzitivních a autonomních gangliích Swannovy buňky myelinizující (tvoří myelinový obal jedna pro jeden neurit) - nemyelinizující (myelin netvoří, okolo axonŧ v periferních nervech) - terminální (obklopují senzorické a motorické terminály) - při poškození neuronu výrazně proliferují - význam při reparaci vytvoření permisivního mikroprostředí a stimulace rŧstu, předurčují cestu aţ k cílové struktuře - Zákonitosti jsou podobné jako při embryonálním vývoji. Jsou to principy: Neurotropizmu (produkce molekul, které mají vliv na rŧst axonu za vývoje a regenerace) Neurotrofizmu (diferencuje poze axon, který obnovil kontakt se správnou cílovou strukturou) Kontaktní navigace (buňky distálního pahýlku, hl. Schwannovy buňky, vytváří vhodný, adherentní povrch pro regenerující axon) 3. Vzájemné trofické vztahy mezi neurony a cílovou tkání, příklady jejich významu při ontogenetickém vývoji a reparaci nervové soustavy - pŧsobení specifických substancí uvolněných buňkou nebo tkání na druhou buňku nebo tkáň - v prŧběhu celého ţivota, redukce s věkem - typy: neurony mají trofický vliv na cílové buňky nebo tkáně neurony mobou být příjemci trofických faktorŧ z jiných tkání - Neurotrofické faktory faktory nezbytné pro přeţívání a diferenciaci určitých typŧ neuronŧ - např. NGF - ovlivňuje přeţívání somatosenzitivních a sympatických neuronŧ, zástupce neurotrofinŧ
- regulace přeţívání neuronŧ (kompetitivní selekce) - redukce axonálních kolaterál při reinervaci po poškození periferních nervŧ jejich peristence by zpŧsobila hypersenzitivitu - zánik neuronŧ = kompetitivní selekce, tím se liší od apoptózy - při ontogenezi a reparaci se uplatňují stejné principy popsané výše 4. Hematoencefalická bariéra, její strukturní složky a transportní mechanismy - odděluje intersticiální tekutinu mozku od krve v cévách, které pronikají do mozkové tkáně - struktura: - endotel mozkových kapilír - homogenní lamina basalis - četné výběţky astrocytŧ - transport pasivní difuze - na základě koncentračního gradientu (O2, CO2. lipidofilní substance=barbituráty, heroin, nikotin, dazepam) - usnadněná difuze pomocí transportérŧ, bez spotřeby energie (Glc, AK) - aktivní transport - vyţaduje energii (AK, ionty K+ dokonce proti koncentračnímu gradientu) - transcytóza - (coated vesicles, transferin Fe, selektivní transport pomocí receptorŧ ) 5. Nervové dráhy pro přenos bolestivých informací z kůže trupu a končetin. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů tvořících tyto dráhy. Nociceptory volná nervová zakončení, která registrují bolest - Adelta mechanické nociceptory, 5-30 m/s ostrá a ohraničená bolest - Adelta tepelné nociceptory, 5-30 m/s ostrá a ohraničená bolest - C - polymodální nociceptory ( chemické dráţdění, chlad, vyšší úroveň mechanického a tepelného dráţdění), 0,5-2 m/s - nejsou v mozku, plicích a játrech - aktivují je mech., tepelné, chemické stimuly které mohou být nebezpečím pro tkáně, zánět Poškozené buňky uvolňují bradykinin, prostaglandiny to pŧsobí na krevní destičky, ty uvolní serotonin, ten pŧsobí na podráţděné nociceptory ty produkují substanci P ta pŧsobí na mastocyty uvolní z granulí histamin, který pŧsobí na nociceptory Bolest chrání organismus před poškozením, (reflex odtáhnutí od zdroje nebezpečí) - ulehčuje diagnózu - paměťová stopa (vyhnutí se příště nebezpečí) - zabezpečuje dobré hojení (znemoţní pohyb)
Vedení bolesti z trupu a končetin - Tractus spinothalamicus lateralis, neospinothalamická dráha ostrá lokalizovaná bolest, axony nervŧ lokalizované v lamina IV a V I. a II. neuron paleospinothal., kříţí střední rovinu v cmmisura alba anterior III. neuron - thalamus (ncl. VPL, ncl.p ) IV. neuron kortex cerebri (gyrus postcentralis) - Tractus spinoreticularis tvořen axony nervŧ v lamina VI-VIII difúzní, špatně lokalizovaná bolest, autonomní a reflexní odpověď na bolest I. neuron: centrální raménka pseudounipolárních neuronŧ, jejichţ těla leţí ve spin. gangliích, vstupují do míchy (zadní kořen) fasciculus posterolateralis na II. neuron nucleus proprius III. neuron RF, thalamus (ncl.vpl, ncl. P, ncl. Intralaminares(IL)) pak cestou ARAS (ascending reticular activ. system) jde do IV. neuron cortex (a 3,1,2) front. lalok, přední limbický mozek -Tractus spinomesencephalicus (tr. spinotectalis) spinální neurony lamina I-V projekce do periaqueduktální šedé hmoty, podílí se n descendentní modulaci bolesti reciproční spoje s limbickým předním mozkem, hypothalamus, - emoční projevy bolesti 6. Nervové dráhy pro přenos bolestivých informací z dutiny ústní. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů tvořících tyto dráhy Tr. trigeminothalamicus, tr. trigemino-reticulo-thalamicus I.neuron ganglion trigeminale, ganglion geniculi n.vii, ganglion superius n. IX a X -> tractus spinalis n. trigemini II. neuron - pars caudalis ncl. spinalis n. trigemini -> tr. trigeminothalamicus anterior -> ncl. VPM, ncl. P (ostrá,lokalizovaná bolest) Špatně lokalizovaná bolest I. neuron ganglia(viz výš), tractus trigemino-reticulothalamicus - II. neuron retikulární formace - III. neuron - ncl. IL (thalamus) 7. Nervová dráha pro přenos chuťových informací do vyšších etáží CNS. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů tvořících chuťovou dráhu - receptory pro chuť = sekundární smyslové buňky
- s podpŧrnými a bazálními buňkami tvoří chuťové pohárky - ţivotnost chuťových buněk je 10 dní (obnova z epitelu) - baze sek. smysl. buněk inervovány z VII, IX a X - přenos informace z chuť. buněk na dendritické zóny se děje chemickou synapsí - komunikace receptorových buněk s povrchem epitelu je přes porus coliculi gustatorii Dráha: I. neuron - přední 2/3 jazyka GGL.GENICULI cesta nervus lingualis, chorda tympani, nervi palatini majores a minores z patra - zadní 1/3 jazyka GGL. INFERIUS n. IX rr. linguales - epiglotis GGL. INFERIUS n. X. nervus laryngeus superior II. neuron centrální raménka pokračují jako tractus solitarius do kraniální částni ncl. Solitarius zvané ncl. Gustatorius odtud stejnostranně do thalamu III. neuron ncl. Ventralis posteromedialis (VPM) thalami a odsud do gyrus postcentralis (a43) chuťová kŧra a do insuly (sekundární chuťová kŧra) 8. Nervová dráha pro vědomé vnímání čichových informací. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů pro čichovou dráhu I. neuron primární smyslové buňky v regio olfactoria (čichová sliznice) - axony (fila olfactoria) tvoří nervus olfactorius(prochází lanina cribrosa čichové kosti) a končí v bulbus olfactorius, zde přepojení na mitrální a chomáčkové neurony, jejichţ axony tvoří tractus olfactorius ten se dělí na stria olf. lateralis stria olf. intermedia a stria olf. medialis Stria olfactoria medialis a lateralis jdou do area olfactoria medialis(frontální lalok- area subcallosa a gyrus paraterminalis= přední limbický mozek) a lateralis (Brodmanova a28 a periamygdalární kortex) Stria olfactoria intermedia vede do tuberculum olfactorium (leţí v substantia perforata anterior) potom jako stria medullaris thalami do ncl. medialis dorsalis thalami (MD) a odtud axony do orbitofrontálního kortexu= uvědomění informace 9. Zraková dráha. Pořadí, lokalizace a propojení jednotlivých neuronů pro zrakovou dráhu - Spojení sítnice pomocí neuronŧ v určitém pořadí se zrakovým kortexem a subkortikálními strukturami I. neuron fotoreceptory II. neuron bipolární buňky sítnice III. neuron gangliové buňky jejichţ axony tvoří n. opticus překříţení v chiasma opticum - tractus opticus radix medialis tr. optici (10% axonŧ)
-do tecta mesencephala tr. retinotectalis, do ncl. colliculi superiores a ncl. praetectalis (akomodace, sledování) -do hypothalamu tr.retinohypothalamicus, do ncl. suprachiasmaticus (řízení cirkdiánních rytmŧ) -do pulvinar thalami tr. retinothalamicus (koordanice zrakových vjemŧ se somatosenzitivními informacemi) - radix lateralis tr. optici končí na ncl. corporis genicullati lateralis (IV. neuron). Axony tr. genikulokortikus do primární zrakové kŧry (a17),odsud do asociační kŧry (a18, 19), dále - -okcipitoparietální cesta (a5, 7 parietální kŧra) vnímání pohybu a prostorového vidění -okcipitotemporální cesta (a20, 21 infratemporální kŧra) vnímání barev 10. Projekce sluchových informací do kortexu. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů I. neurony bipolární b. ncl. spiralis cochleae (dendrity u bazí Cortiho buněk, axony = tractus spinalis foraminosus po výstupu z modiolu = pars cochlearis n. VIII ) II. neurony - ncl. cochlearis ventralis a dorsalis svazky neuronŧ tvoří lemniscus lateralis,(kontralaterálně) a jdou do ncl. colliculi inferioris - integrace prostorových informací z ncl. OLIVARIS SUPERIOR - informace o intenzitě z ncl.cvd - jako brachium colliculi inferioris jdou na III. neurony ncl. corporis geniculati medialis (CGM), kde dochází k přepojení a axony dál tvoří radiatio acustica (přes capsula interna) do primární sluchové kŧry (gyrus temporalis superficialis) 11. Nákres a popis jednoduchých blokových schémat rozložení a propojení neuronů dvou základních motorických systémů
regulace pohybu : spinální mícha / mozkový kmen / kortex + (mozeček, BG, subkort. struktury stará se o zpřesnění pohybu) dolní motoneurony alfa a gama ovládají svalová vlákna horní motoneurony kortikální a subkortikální motoneurony ovládající dolní motoneurony 12. Nákres a popis jednoduchého blokového schématu dráhy pupilárního (mydriatického a miotického) reflexu Mydriatický reflex (rozšíření zorniček) (m. dilatator pupillae) I.-III. neuron (fotoreceptory, bipolární buňky, gangliové buňky) radix med. tr. optici IV. neuron ncl. praetectalis V. neuron ncl. intermediolateralis (C8-Th1) přes ramus communicans albus do tr. sympaticus poté pouze prochází ggl. ciliare superior, ze kterého vyjde jako nervi cilliares posteriores breves inervující m. dilatator pupillae Miotický reflex (zúţení zornice, m. sphnincter pupillae, m. ciliaris) I.-III. neuron (fotoreceptory, bipolární buňky, gangliové buňky) radix med. tr. optici IV. neuron ncl. praetectalis V. neuron ncl. acessorius n III. (Edinger-Westphalovo jádro) jeho axony jdou jako ramus inf. III. do VI. neuron - ganglion ciliare, kde se přepojí a axony odtud vycházející jdou jako nn.ciliares posteriores breves ke svalu m. sphincter pupillae a m. ciliares 13. Nákres a popis jednoduchého schématu pro myotatický reflex a reflexní oblouk šlachového vřeténka
Myotatický reflex monosynaptický napínací reflex - patří mezi proprioceptivní reflexy míchy - má význam při zajišťování svalového tonu a vzpřímené polohy těla - vzniká dráţděním proprioceptorŧ svalŧ svalového vřeténka a Golgiho šlachového tělíska - u napínacích reflexŧ dochází k rychlejší kontrakci svalŧ, proto se označují jako fázické napínací reflexy. příkldy: patellární (L2-L4), bicipitální (C5), tricipitální (C7) Schéma: Intrafusální svalová vlákna jsou uloţena paralelně k extrafusálním, která mají inervaci z alfa-motoneuronŧ. Ia axony ovlivňují alfa motorické neurony stejného svalu a jeho synergistŧ, zároveň inhibují antagonisty Reflexní oblouk šlachového vřeténka - má opačný efekt na regulovaný sval neţ myotatický reflex, šlachová vřeténka jsou ve šlaše svalu(v sérii), registrují nataţení šlachy - informace je vedena Ib aferentními axony do zadních rohŧ míšních, zde na interneurony, které INHIBUJÍ aktivitu alfa-motoneuronŧ stejného svalu, jeho synergistŧ a součacně stimulují alfa-motoneurony antagonistŧ. - hlavní funkcí je chránit sval před přetaţením, usnadňovat funkci antagonistŧ 14. Stavba a spoje enterického autonomního systému. Lokalizace, propojení a funkce jednotlivých neuronů - Enterický autonomní systém je samostatná řídící jednotka, která kontroluje činnost trávicí soustavy - představuje propojení lastních viscerosenzitivních a motorických neuronŧ a interneuronŧ - existuje zde modulace parasympatikem a sympatikem, jinak je ovšem nezávislý na CNS - motoneurony tvořeny postgangliovými parasympatickými neurony, na kterých končí axony: +Viscerosenzorických neuronŧ, nebo interneuronŧ vlastního systému - těla jsou v tela submucosa, jejihţ dendrity leţí v tela mucosa (sliznice) a podávají informace o nataţení stěny trávicí trubice. Axony jsou napojeny na motoneurony nebo interneurony v Meissnerově (submukózní) nebo Auerbacherově (myenterické) pleteni, které souvisí s peristaltickými pohyby +Pregangliových parasympatických neuronŧ 15. Kožní citlivost Podněty, jednotlivé typy senzorů a jejich rozložení, oblasti nejvyššího výskytu. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které slouží pro přenos modalit hrubé kožní citlivosti a diskriminačního čití do kortexu 1. Vnímání dotyku a tlaku = taktilní čití a hmat - zabezpečují mechanoreceptory. Podnětem je deformace kŧţe, ohnutí vlasu, chlupu Ruffiniho tělíska - receptory tlaku, pomalu adaptující, v kloubech, pojivu
Meckelovy disky - receptory tlaku, pomalu adaptující, napínání kŧţe, Meissnerovy tělíska rychle adaptující, receptory vibrací do 8Hz, na ohnuté kŧţi receptor vlasových folikulŧ (reakce na ohnutí) Vater-Paciniho tělíska rychle adaptující, vibrace 100-400Hz, akcelerace (nohy, penis, ureter, clitoris, prsa) 2. Vnímání tepla a chladu - termoreceptory, podněty teplo nad 36 = teplo, pod 36 = chlad chladové receptory 20-40, pomalá adaptace, vlákna typu Adelta tepelné receptory 32-45, pomalá adaptace, vlákna typu C Přenos modalit hrubé koţní citlivosti je zabezpečen anterolaterálním systémem -- - spinothalamickou drahou (fysiolog. starší) - vede informace o teple, chladu, bolesti s malou rozlišovací schopností I. neuron pseudounipolární neuron spinálního ganglia (ax. Adelta, Adelta, c) II. neuron ncl. proprius, axony přechází na druhou stranu přes commisura alba a tvoří tr. spinothalamicus, při prŧchodu mozovým kmenem jdou kolaterály do RF, prodlouţené míchy, mostu a šedé hmoty kolem aqueaductus Sylvii a středního mozku III. neuron ncl. ventralis posterolateralis(thalami), axony jdou přes capsula interna a končí v somestetické kŧţe parietálního laloku (gyrus postcentralis) Přenos modalit jemného taktilního čití je zabespečen lemniskální dráhou... Trigeminální dráhy pro hrubou citlivost a diskriminační čití 1. hrubá koţní citlovost a bolest I. neuron ggl. trigeminale, ggl geniculi n. VII a ggl superisus IX a X (informace o bolesti a teplotě jdou přes tr. spinalis n. trigemini a končí na ) II. neuron ncl.tractus spinalis nervi trigemini (odsud tr. trigeminothalamicus vent.) III. neuron ncl. ventralis posteromedialis (VPM) thalami (odsud tr. thalamocorticalis) do gyrus postcentralis (IV. neuron) 2. diskriminační (jemné) čití I. neuron - ganglion trigeminale, truncus spinalis n. trigemini II. neuron ncl. principalis n. trigemini tr. trigeminothalamicus ventralis III. neuron - thalamus (ncl. posteromedialis(pm) ) gyrus postcentralis (a3, 2, 1) IV. neuron 16. Visceroceptivní čití Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které slouží pro přenos viscerosenzorických informací do subkortikálních a kortikálních úrovní. -Visceroceptivní dráhy zajišťují přenos informací z viscerálních dutin a kardiovasculárního systému. -receptory (baroreceptory, chemoreceptory, nociceptory vnitřních orgánŧ) -mnohé viscerosenzorické dráhy končí nejvýše v hypothalamu = nevnímáme je
-Viscerosenzitivní nervová vlákna v parasympatiku hlavně n. IX n. X - těla pseudounipolárních neuronŧ jsou v ganglion inferius těchto nervŧ - část I. neuronŧ v ggl. inf. n. IX, inervují sliznici orofaryngu (perif. raménka) - centrální raménka ncl. solitarius (jako ncl. commisuralis) to zabezpečuje aferentaci při reflexní kontrakci faryngeálních konstriktorŧ při polykání - druhá část inrevuje sinus caroticus (registruje změny systol. tlaku a předává tuto informaci na oddíl ncl. solitarius, označený jako jádro baroreceptorŧ) - axony, které inervují glomus caroticum a jejich neurony leţí v ggl. inf. n. IX registrují parciální tlak O2 a CO2 v krvi centrální raménka končí na dorsálním respiračním jádře (součást ncl solitarius) - pseudounipolární neurony ggl. inf. n. X se podílejí na viscerosenzorické inervaci srdce, respiračního aparátu a trávicího traktu (aferentní ax. končí na ncl. commisuralis v ncl. solitarius) - periferní raménka jiných viscerosenz. neuronŧ v ggl. inf. n. X přenášejí informace o kyselosti ţaludečních šťáv a mají vliv na příjem potravy (informace končí ja jádrech hypothalamu) - část vláken n. X. se podílí na inervaci sinus caroticus (registrují systol. tlak a končí na jádře baroreceptorŧ v ncl. solitarius) a glomus caroticum (regisrují parciální tlaky krevních plynŧ a končí na dorsálním respiračním jádře ncl. solitarisu) - V ncl. solitarus dochází ke koncentraci viscerosenzitivních informací a slouţí jako koordinační centrum pro mnoho dŧleţitých viscerálních reflexŧ Viscerosenzitivní nervová vlákna v sympatiku - přenášejí informace o tlaku, vibracích, teple, chladu a bolesti z viscerálních orgánŧ - těla neuronŧ jsou ve spinálních gangliích - centrální raménka ax. končí po vstupu do míchy na ncl.proprius (zadní rohy) - Náslené axony tvoří tr.spinothalamicus a tr. spinoreticularis, jejichţ prostřednictvím jdou informace hlavně do thalamu (ncl. VPL) a po přepojení v něm do příslušných oblastí somestetické kŧry 17. Optický systém oka. Úprava intenzity zrakového podnětu Popis struktur optického systému oka. Nákres jednoduchého schématu vystihujícího lokalizaci a propojení neuronů, které zajišťují akomodaci čočky Optický systém oka je tvořen rohovkou, koorovou vodou, čočkou, sklivcem a sítnicí - umoţňuje zachycení a interpretaci svět. podnětŧ (elektromagnet. vln) v rozmení 400-700nm - láme světlo tak, ţe vzniká zmenšený a převrácený obraz v ohnisku na sítnici - lomivost oka je regulována stahem a uvolněním svalŧ řasnatého tělesa (vyklenutí a zploštění čočky) Akomodace na dálku - m. ciliaris relaxace, vlákna zonula ciliaris napnutá (závěsný aparát) čočka se oploští -při pohledu do dálky se rovnoběţné paprsky zobrazují na sítnici v blízkosti ohniska (-ostrý obraz) -blízké předměty se zobrazují za sítnicí (- neostré)
Akomodace na blízko vlákna zonuly ochablé, m. ciliaris kontrahovaný vypouklý tvar čočky. zajištuje ho vlastní elasticita (zvětšení zakřivení, lomivosti), blízký bod se zobrazuje v rovině sítnice (ostrý), vzdálený se zobrazí před sítnicí (rozmazaný) Miosis(zúţení), Mydriasis (rozšíření) - viz dráhy Dráha akomodace: 1.-3. neuron v sítnici, 4. ncl. praetectalis, 5. Edinger-Westphalovo jádro, 6. ggl. ciliare nn.ciliares breves, m. ciliaris - nejvyšší index lomu má přední plocha rohovky a čočka. Dŧleţitá je i délka oka v opt. ose 18. Detekce polohy hlavy v gravitačním poli, detekce úhlového a lineárního zrychlení vestibulárním orgánem Popis senzorů a jejich stavby. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které zajišťují přenos těchto informací do kůry - k detekci polohy + změny rychlosti pohybu hlavy slouţí vestibulární systém - vlastní recepční orgán je statokinetické čidlo umístěné v kostěném labyrintu blanitý labyrint sloţený ze 3 polokruhových kanálkŧ, utriculu a sacculu. -vnitřek blanitého labyrintu je vyplněn endolymfou, vně je perilymfa - kanálky jsou ve 3 vzájemně kolmých rovinách jeden horizontálně, dva vertikálně - vlastní recepční buňky jsou v crista ampularis. + jsou obklopeny podpŧrnými buňkami - stereocilie receptorových buněk jsou zanořeny do kopuly = polysacharidová masa (buňky jsou dráţděny při úhlovém (rotačním) zrychlení začátek pohybu endolymfa se opoţďuje = vychýlení kopuly a ohnutí stereocílií) - prŧběh pohybu endolymfa je vzhledem k smyslovým buňkám v klidu ţádný vjem - ukončení pohybu setrvačností dochází k pohybu endolymfy = dráţdění smyslových buněk - ohnutí stereocílií = depolarizace (otevření kanálŧ pro K+ ionty) - Utriculus a Sacculus = statické čidlo, vlastní recepční orgán macula - detekují polohu hlavy v prostoru, lineární zrychlení ve směrech předozadním a vertikálním (ne nahoru a dolŧ) - sloţena ze smyslových a podpŧrných buněk (vlásky vláskových buněk jsou zanořeny do otolitové membrány mukopolysacharidy + otolity) - Buňky zaznamenávají směr gravitační síly (detekce polohy hlavy) a jeho změny (zrychlení) UTRICULUS horizontální, SACULLUS vertikální I. neuron bipolární neuron ggl. vestibularis do pars vestibularis n. VIII a končí na ncl. vestibulares
II. neuron vysílají k rŧzným částem mozku Spoje s mozečkem - z ncl. vestibulares přes peduncullus cerebellares inf. a tvoří spoje s pars flocculonodularis a ncl. fastigii cerebella (z vestibulocerebela vedou na motoneurony inervující svaly trupu tr. cerebrospinalis = udrţení rovnováhy) Spoje s míchou axony z ncl. vestibul. lateralis tvoří tr. vestibulospinalis lateralis,končí na všech úrovních míchy na lamina 7,8 ovlivňuje svalový tonus extenzorŧ a jsou součást signálních extenzorových reflexŧ ; axony ncl. vestibularis medialis tvoří tr. vestibulospinalis medialis, který se přidává k fasciculus longitudinalis medialis, sestupuje a končí na lamina 8 krčních a horních hrudních segmentech míchy - Vestibulární spoje pŧsobí přes interneurony na alfa a gamamotoneurony pro řízení pohybŧ hlavy, aby byla zachována rovnováha Spoje s mozkovým kmenem v ascendentní části FLM přechází axony vestibulárních jader pro spojení s motoneurony n.iii, IV, VI. a akcesorními okulomotorickými jádry koordinace pohybŧ hlavy a očí 19. Udržování vzpřímeného postoje Popis svalových skupin zajišťujících vzpřímený postoj. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které zajišťují uvedenou funkci. Popište dráhy pro aferentní informace využívané při udržování vzpřímeného postoje -Vzíájemné postavení těla a končetin se upravuje při kaţdém motorickém úkolu - Tato posturální aktivita vychází z integrace informací z proprioreceptorŧ, vestibulárního aparátu a zraku Ŕízení postoje- hlavní mechanismy spinální a kmenové - spinální okruhy zprostředokovávají napínací a šlachové reflexy (svalové vřeténko, šlachové Golgiho tělísko) upravují pouze menší odchylky (větší výkyvy posturální vyţadují zásahy z vyšších center ) - svalové skupiny pro udrţení vzpřímeného postoje jsou hlavně axiální svalstvo (krk, trup, proximální svaly končetin, které jsou kontrolovány mediálním motorickým systémem) Motoneurony jsou ve ventrálních rozíh míchy (šedá hmota) Mediání motorický systém zahrnuje kortikální a subkortikální dráhy, které kontrolují udrţení rovnováhy a posturální motoriku. -dráhy jsou zkříţené i nezkříţené a končí převáţně na - interneuronech intermediální zóny, jejich axony připadají vzdálenějším segmentŧm míchy = dlouhé propriospinální dráhy - motoneuronech mediálního systému DRÁHY: (mediální motor. dráhy mozkového kmene) - 1. tractus vestibulospinalis lateralis a medialis (ncl. vestibulares med. et lat.) - reflexní řízení rovnováhy a posturální motoriky - 2. tractus tectospinalis (ncl. colliculi sup.) je to dráha s centrolaterální projekcí, - slouţící pro koordinaci pohybŧ hlavy a očí - 3. tractus reticulospinalis (z RF mostu a přední míchy) (med. facilitace sv. axiálníc a extenzorŧ)(lat. inhibice axiálních sv. a extenzorŧ. excitace flexorŧ) - kontrola posturální motoriky
Kortikální dráhy - tractus corticospinalis anterior (a4 g.praecentralis,a6 před g. praecentralis) jejich axony končí na motoneuronech mediální skupiny. - inervace krku, trupu a proximálních svalŧ končetin, vydávají kolaterály k RF-mostu a prodlouţené míchy (tr. corticoreticularis) vliv na systém motor. drah mozkového kmene 20. Manipulační pohyby horních končetin Nákres a popis jednoduchého blokového schématu motorických drah, které řídí manipulační pohyby horních končetin. Schéma a popis nezbytných aferentní dráh -Jemnou manipulaci zajišťují distální svaly končetin -tyto svaly jsou inervované motoneurony, které jsou kontolovány laterálním motorickým systémem - motoneurony jsou uloţeny ve ventrálních rozích míšních (šedá hmota) v laterálním sloupci -LATERÁLNÍ MOTORICKÝ SYSTEM zahrnuje kortikální a subkortikální dráhy, které kontrolují jemné manipulační pohyby rukou a prstŧ horní končetiny - většina drah je zkříţena a končí na místech interneuronŧ intermediánní zóny, jejich axony jsou krátké, přepojují 1-2 segmenty míchy (krátké propriospinální dráhy) končí na motoneuronech lat. sloupce, které inervují distální svaly končetin Laterální dráhy mozkového kmene jsou tvořeny axony neuronŧ, které tvoří magnocelulární sloţku ncl.ruber - axony kříţí střední rovinu a a bílou hmotou prostupují jako tr. rubrospinalis (= součást hmatové dráhy tr.corticorubro-spinalis, začínající v temporální kŧře a6). Je zodpovědný za projevy zbytkové motoriky. Neurony vydávají taky axony tvořící tr. bulbospinalis, které končí na motorických jádrech n. V, VIII, XII Kortkální dráhy začíná v a 4,6 - po překříţení v decussatio pyramidum pokračují na laterální skupinu motoneuronŧ pro inervaci dist. svalŧ končetin Propriocepce z horních končetin - I. neuron pseudounipolární b. spinálních ganglií (převáţně hrudních a krčních) + centrální raménka informace z trupu a horních končetin (jako fasciculus cuneatus) a přepojí se na - II. neuron ncl. cuneatus. lateralis tr. cuneocerebellaris a končí na neuronech spinálního mozečku. Část neuronŧ tvořící ncl. cuneatus lateralis vydává neurity, které po překříţení pokračují do lemniscus medialis (tr. bulbothalamicus) a vedou informace z horních končetin do - III. neuron thalamu (ncl.vpl) - IV. neuron g. postcetralis (a 3,1,2) 21. Chůze
Nákres a popis jednoduchého blokového schématu struktur CNS včetně jejich propojení, které zajišťují chůzi. Schéma a jeho popis pro nezbytné aferentní informace -Chŧze je rytmicky se opakující pohyb, zajištěný činností center uspořádaných na zpŧsob oscilátoru -Krok je fáze stahu (kontrakce flexorŧ) a fáze opory (kontrakce extenzorŧ) -Krokový mechanismus je tedy nervovým okruhem v míše - časově a prostorově zajišťující uspořádaný sled sthŧ rŧzných svalových skupin -krokové generátory pro jednotlivé končetiny a svaly dalších oblastí těla, které se při chŧzi aktivují, jsou propojené propriospinálními a komisurálními vlákny Míšní generátory kroku jsou pod přímým vlivem mesencephalické lokomoční oblasti zahájení a udrţení rychlosti chŧze - udrţování rovnováhy vyţaduje účast center řídících posturálí motoriku, při některých fázích je potřebná také účast mozkové kŧry (přesné kladení chodidel, zraková kontrola - schody) -Pohyb je regulovaný hierarchickým motorickým systémem - nejniţší struktura 1. interneurony míchy (na C, T a L úrovni) - aktivují flexory a extenzory jednotlivých končetin - spinální motorická jednotka se označuje jako PATTERN GENERÁTOR - 2. další generátor motorických stimulŧ leţí pouze v horních segmentech míchy (v interneuronální šedé hmotě) - 3. lokomoce je iniciována lokomočním centrem, nacházejícím se v mozkovém kmeni (zpětnovazebná kontrola a modulace premotorickou kŧrou(cestou přes RF v úrovni colliculi inf.) - 4. mesencephalické lokomoční oblasti spouští generátor lokom. pohybu určuje charakter pohybu chŧze či běh - 5. mozeček, spinální ganglia (koordinace pohybŧ) - bazální ganglia zahájení a iniciace chŧze pro člověka je chŧze jedním z nejvíce zautomatizovaných pohybŧ 22. Nocicepce, bolest Podněty, senzory. Nákres a popis jednoduchého schématu vystihujícího pořadí, lokalizaci a propojení jednotlivých neuronů, které zajišťují přenos těchto informací do kůry z obličejové části hlavy. Popis struktur a jejich propojení, které zabezpečují stresovou analgesii Bolest nepříjemný smyslový a citový záţitek s aktuálním nebo potenciálním poškozením tkáně Nociceptory receptory bolesti, které jsou aktivované mechanichy, termicky, chemicky - k aktivaci dochází po poškozenítkáně nebo zánětlivými procesy Poškozené buňky uvolňují bradykinin, prostaglandiny to pŧsobí na krevní destičky, ty uvolní serotonin, ten pŧsobí na podráţděné nociceptory ty produkují substanci P ta pŧsobí na mastocyty uvolní z granulí histamin (vazodilatace, edém), který pŧsobí na nociceptory - spojeny s vlákny - Adelta mechanické nociceptory, 5-30 m/s ostrá a ohraničená bolest - Adelta tepelné nociceptory, 5-30 m/s ostrá a ohraničená bolest - C - polymodální nociceptory ( chemické dráţdění, chlad,
Tr. trigeminothalamicus, tr. trigemino-reticulo-thalamicus vyšší úroveň mechanického a tepelného dráţdění), 0,5-2 m/s, špatně lokalizovaná bolest I.neuron ganglion trigeminale, ganglion geniculi n.vii, ganglion superius n. IX a X -> tractus spinalis n. trigemini II. neuron - pars caudalis ncl. spinalis n. trigemini -> tr. trigeminothalamicus anterior -> ncl. VPM, ncl. P (ostrá,lokalizovaná bolest) Špatně lokalizovaná bolest I. neuron ganglia(viz výš), tractus trigemino-reticulothalamicus - II. neuron retikulární formace - III. neuron - ncl. IL= intralamineris (thalamus) Stresová analgezie necitlivost k bolesti při stresu - spoje z hypothalamu (thalamus, amygdala) a PAG aktivují descendentní antinociceptivní systém, který na míšní úrovni tlumí přenos bolesti a zároveň oslabuje stresovou reakci 23. Mozeček Popis strukturálně-funkčního členění mozečku. Spoje vestibulárního mozečku, spoje mediánní a paramediánní zóny spinálního mozečku, spoje pontocerebella a uvedením jejich účasti na řízení motoriky Členění mozečku - makroskopicky: lobus flocculonodularis, vermis, 2.hemisféry, šedá hmota na povrchu jako kortex cerebri a ve formě mozečkových jader, bílá hmota mezi kortexem a jádry (substantia medullaris) - v příčném směru: lobus flocculonodularis, lobus anterior, posterior, oddělené fissurou primou, a posterolateralis, (+ fissura horizontalis dělí lobus posterior) - z funkčního hlediska: mediánní, paramediánní a laterální část (kortikální pruh, bílá hmota a jádro) mediánní zóna vermis a ncll. fastigii paramediální zóna paramediální kortex (kus hemisfér), část ncl. dentatus - dělení z hlediska fylogeneze a eferentace: lobus flocculonodularis (archicerebellum) starý, spoje s vestibálárními drahami spinocerebellum (paleocerebellum) informace z extererec.trupu a dol. končetin (jeho efer. dráhy ovlivňují motor. dráhy, proto SPINOcerebellum) pontocerebelum (neocerebellum)(hemisféry) přepojení přes jádra pontu Základní spoje vestibulárního mozečku funkce: udrţení rovnováhy, aferentace jdou přímo z cristae ampulares a macula utriculi, sacculi (cestou n.viii bez přepojení) zrakové informace jdou z ncl. corporis geniculi lateralis a z colliculi superiores po jejich přepojení v ncl. pontis eferentní spoje končí na ncl. vestibulares = zásadní význam pro udrţení rovnováhy - cestou tractus vestibulospinalis lateralis et medialis ovlivněny motoneurony inervující axiální svalstvo
navíc vestibulocerebellum kontroluje pohyb očí a koordinuje je s pohyby hlavy Základní spoje spinálního mozečku mediální zóna - informace o propriocepci z kaudálních částí trupu a dolních končetin (tr. spinocerebellaris ant. et post.) - propriocepce z horních končetin (tr. bulbocerebellaris), informace z labyrintu a zrakové informace Zpracované informace vedou eferentními spoji z kortexu vermis na neurony ncl. fastigii axony descendentně k neuronŧm RF mozkového kmene a ncl. vestibularis lat. - do míchy tr. vestibulospinalis a tr. reticulospinalis (malá část axonŧ z ncl. fastigii jde ascendentně do thalamu a po přepojení jdou do motorické kŧry (kontroluje mediální descendentní systém)) paramediální zóna aferentace z proprioceptorŧ a exteroreceptorŧ dolních končetin (tr. spinocerebellaris) - z horních končetin (tr. bulbocerebellaris) Kortex této zóny má spoje s ncl. emboliformis a ncl. globosus z nich jdou vlákna kontralaterálne (přes pedunculi cerebellares superiores) do magnocelulární komponenty ncl. RUBER a do thalamu (ncl.vl), po přepojení jdou do mozkové kŧry, ovlivňují činnost končetinových svalŧ Spinální mozeček kontroluje činnost laterálního systému descendentních drah mozkového kmene = regulace aktivity dolních míšních motoneuronŧ pro inervaci dostálních svalŧ končetin (tr. corticospinalis lat.) Spoje Pontocerebella aferentace jde ze senzitivní a motorické kŧry, přepojení na ncl pontis (PONTOcerebellum) - vlákna jdou cestou pedunculli cerebellares medii kontralaterálně do kŧry pontocerebella Kortex laterální zóny mozečku spoje s ncl. dentatus přes pedunculi cerebllares superiores do thalamu (ncl.vl) Ncl. dentatus má spoje s parvocelulární částí ncl. ruber Pontocerebellum cestou tr. corticospinalis lateralis ovlivňuje činnost distálních svalŧ končetin (plánovaná motorika) 24. Bazální ganglia Popis jednotlivých struktur řazených k bazálním gangliím. Aferentní, eferentní a vzájemné spoje. Nákres a popis blokového schématu pro základní spoje bazálních ganglií. Účast bazálních ganglií na řízení motoriky Striatum, pallidum, ncl. subthalamicus, substantia nigra (motorická jádra thalamu ncl V-A,V- L,VL) Striatum ncl. caudatus a putamen (dorsální striatum) - ncl. accumbens (ventrální striatum) Globus pallidus(dorsání pallidum) pars medialis a lateralis (+ ventrální pallidum substantia innominata a její část ncl. basalis Meynerti = součást limbického mozku plánování a iniciace pohybŧ) Substantia nigra pars reticularis a pars compacta
Aferentní spoje striatum (pallidum a ncl.caudatus) přijímá informace z 3 hlavních zdrojŧ: - mozková kŧra (tr. corticostriaticus) (a 1,2,3,4,6) do putamen z front. pariet. a occip. laloku do ncl. caudatus - thalamu ncl. CENTROMEDIANUS - substantia nigra pars compacta Vzájemné spoje: neurony z ncl. caudatus a putamen do obou částí gl. pallidus a do pars reticularis substantia nigra. GP a SN mají spojení s ncl. subthalamicus, odsud do Gpi Eferentní spoje z GPi do ncl Ventralis anterior a ventralis lateralis (V-A,V-L) a potom do prefrontálního a premotorického kortexu Motorická smyčka kontrola svalŧ končetin a trupu, povel k akci zabezpečuje tr. corticospinalis a tr. reticulospinalis. (Okulomotorická smyčka převedení pohybŧ zabezpečuje tr. corticobubaris a tr. reticulobulbaris)
1. Synapse a podklad postsynaptického potenciálu Synapse - oblast: na plazmatické membráně umoţňující komunikaci mezi neurony nebo neurony efektory Elektrická (connexony) - malá synapt. štěrbina (2nm) - kontinuita cytoplazmy - přenos proudem iontŧ - dvojsměrný tok informace - přenos rychlý, stereotypní - u člověka vzácné Chemická - synaptická štěrbina velikost asi 30-60nm - mezi pre a postsynaptickým elementem - přenos pomocí transmiteru - synaptické zpoţdění (prŧtok štěrbinou) - jednosměrný tok - přenos flexibilní, plastický (všichni víme jak něco o Ca2+ kanálech, aktivních zónách, vesikulech i o odbourávání transimteru atd.) Postsynaptický potenciál - Změna propustnosti postsynaptické membrány pro ionty Na+ vyústí v místní odpověď membránového napětí v podobě depolarizace nebo hyperpolarizace (závisí na mediátoru). Tyto změny se šíří po membráně neuronu s úbytkem. - EPSP zpŧsobený depolarizací postsynaptické membrány (prostup pro Na+ ionty)(acetylcolin), šíření po těle neuronu (od synaptické štěrbiny) s dekrementem k iniciálnímu segment, kde se EPSP sumují (prostorově, časově) a dosaţením hraniční hodnoty membránového napětí ( aţ o 15mV vyšší neţ je klidová) vyvolávající na iniciálním segmentu nový akční potenciál šířící se po axonu bez úbytku - IPSP zpŧsobený hyperpolarizací postsynaptické membrány(inhibičním transmiterem - GABA) = sníţení excitability postsynaptického neuronu vŧči dalším dráţděním (vzestup propustnosti membrány pro Cl-) 2. Klidový potenciál, akční potenciál a jeho vedení, ionální proudy Klidový potenciál je podmíněn odlišnou propustností plazmatické membrány pro jednotlivé ionty v závislosti na jejich exta/intracelulární koncentraci (koncentračním gradientu) a intenzitě jejich aktivních transportŧ. Je tedy značně variabilní a pohybuje se v rozmezí -50 aţ -90 mv (v klidu je uvnitř záporný a vně kladný náboj potenciálový rozdíl na membráně = membránový potenciál)
Akční potenciál -AP je signál, který se šíří po axonu - vzniká na axonálním (odstupovém) hrbolku neuronu - Podráţdění vyvolávající AP mŧţe být otevření postsyn. kanálŧ pŧsobením neurotransmiteru nebo elektických stimulŧ z okolí - při vychílení klidového membránového potenciálu k tzv. prahovému potenciálu dochází k aktivaci napšťově řízených Na+ kanálŧ dochází k depolarizaci membrány prudkým influxem Na+ iontŧ. - Na+ kanály se po chvíli zavírají a depolarizací byly otevřeny pomalejší K+ kanály, influx K+ spolu s činností Na+/K+ pumpy vedou k repolarizaci membrány postupně aţ k hyperpolarizaci a ta je příčinou refrakterní fáze (během níţ je neuron buď absolutně, či relativně nedráţditelný = nelze vyvolat další AP) Šíření AP Vznik pozitivního náboje na krátkém úseku vnitřní membrány vede k přesunŧm iontu + iontŧ uvnitř a iontŧ vně a tím k depolarizaci sousedního úseku membrány, překročení prahoé hodnoty a šíření AP. Hyperpolarizace centrálnějšího úseku vede k šíření AP pouz jedním směrem (kus blíţ k neuronu je v refrakterní fázi) Myelinizace umoţňuje saltatorní vedení AP mezi jednotlivými Ranvierovými zářezy a tím se vedení výrazně urychluje (V jednotlivých internodiích je axon el. izolován a k obnovování AP nedochází tak často) - rychlost vedení v nemyelinizovaném axonu je 1m/s, v myelinizovaném je to aţ 30m/s, rychlost samozřejmě vzrŧstá s prŧměrem axonu AP je vţdy u daného typu buňky stejný, výška hrotu a délka trvání se nemění Nákres:... 3. Neuromuskulární přenos, generátorový potenciál Neuromuskulární přenos se děje na nervosvalové ploténce. - Akční potenciál vyvolá v presynaptyckém zakončení axonu uvolnění mediátoru (Acetylcholinu) (synaptická štěrbina 30-50 nm, vyplněna materiálem jako lamina basalis). Acetylcholin zpŧsobuje velmi rychlé zvýšení permeability postsynaptické membrány pro Na+ ionty a tím její depolarizaci a tedy pokračování vedení el. potenciálu dále svalovým vláknem.( Na postsynaptické membráně jsou cholinové receptory navázání Ach na cholinergní receptor otevření kanálŧ pro Na+ dovnitř a K+ ven = depolarizace). To vyvolá uvolnění Ca2+ s následnou aktivací aktin-yosinového komplexu, který spotřebovává ATP (reakce mezi vlákny aktinu a myosinu posun vláken po sobě = kontakce sarkomery celého svalového vlákna) Generátorový potenciál Podnět vyvolá na smyslovém receptoru podráţdění, zvané GENERÁTOROVÝ POTENCIÁL. Receptorový potenciál má charakter místního membránového napětí o hodnotě 1-10mV, šíří se s úbytkem, alesumuje se, vzniká v nemyelinizovaných nervových zakončeních specifických receptorŧ (smyslové orgány,.. )
Fyziologický charakter depolarizace, hyperpolarizace nastává, kdy ve spouštěcí zóně dosáhne depolarizace prahovou (spouštěcí) hodnotu - stoupne-li premeabilita pro Na+, vniká Na+ do buňky podle el. a konc. gradientu, polarita membrány tak kledá a dochází k depolarizaci - stoupne-li permeabilita pro K+, uniká K+ ven podle konc. gradientu nastává hyperpolarizace membrány Depolarizace aktivuje, hyperpolarizace vede téměř vţdy k inhibici Fyziologický charakter vţdy depolarizace, šíří se bez úbytku, jeho postup končí v místě synapse, kde pŧsobí uvolnění mediátoru z presynaptického vlákna a vzniku postsynaptického potenciálu na postsynaptické buňce 4. Monosynaptické a polysynaptické reflexy, příklady Monosynaptický reflex skládá se ze 2 nervových buněk (neuronŧ) - ascendentní (senzorický, dostředný) neuron vede vzruch přes jedinou synapsi na eferentní (motorický, odstředivý) neuron např. MONOSYNAPTICKÝ NAPÍNACÍ REFLEX - (myotatický, vřeténkový), který prostřednictvím svalových (šlachových) vřetének ovlivňuje délku kosterních svalŧ - Refelxní oblouk probíhá míchou, dráţděný i výkonný orgán jsou stejné (svalové vřeténko jedno je intrafusální a druhé extrafusální), jedná se o míšní reflex (konstantní hodnota prahu dráţdivosti) Nákres:... intrafusální vřeténko, Ia axon (pseudounipol. neuronu) zadní rohy, přední rohy alfa motoneuron aktivace příslušného svalového extrafusálního vlákna a jeho synergistŧ (inhigici antagonistŧ) (vřeténka jsou patalelně!) Polysynaptický reflex - Do reflexního oblouku je zapojen ještě minimálně jeden další neuron (interneuron) - prahová hodnota vzruchu není konstantní, malé výkyvy (př. flexorové míší reflexy chrání tkáně před poškozením) 5. Mechanismus fotorecepce Tyčinky, čípky, rhodopsin, opsiny, mono a poly-chromatismus, stavba sítnice, receptivní pole v sítnici, zorná pole, zraková dráha a onkogenní vlastnosti jejího vývoje, zrakové oblasti Tyčinky 100 mil, obsahují rhodopsin, který je schopen absorbovat fotony Čípky 7 mil., 3 typy červené, zelené, modré, obsahují opsin (světločivý pigment), který absorbuje vlnovou délku (400-700nm) 420 modrá, 530 zelená, 560 červená, jen při dobrém osvětlení, nejvíce ve fovea centralis (macula lutea) Plocha sítnice rozdělena na receptivní pole s receptivním centrem a receptivní periferní pole
- On-neurony přírŧstek impulsŧ při stimulaci R-C, úbytek při stimulaci R-PP - Off-neurony úbytek impulsŧ při stimulaci R-C, přírŧstek při stimulaci R-PP Bipolární buňky - 3 typy, 1 typ pro tyčinky, 2 pro čípky (On/Off předává/nepředává signál) - bipolární buňky pro tyčinky nemají přímé synapse na gangliové buňky, ale předávají signál na amakrinní buňky tyčinek. Ty jsou buď přímo spojené s Off-gangliovými buňkami nebo nepřímo před bipolární buňky čípkŧ na On-gangliové buňky Horizontální buňky - dendrity v kontaktu s tyčinkami a čípky - podílejí se na rozlišení středu a perifer. receptivních polí gangliových buněk = zvýšení kontrastu obrazu Amakrinní buňky nemají axony - jejich dendrity jsou v kotaktu s bipolárními buňkami a gangliovými buňkami = zvýšení kontrastu a detekce pohybu Gangliové buňky - malé (parvocelulární) - velké (magnocelulární) - typy On (excitované světlem dopadajícím na R-C) a Off Parvocelulární buňky vedou informace ze tří typŧ čípkŧ, lokalizované na fovea centralis končí v parvocelulární části ncl. corporis geniculati lateralis slouţí k vedení informací o barvách ostrosti obrazu Magnocelulární buňky nerozeznají signál ze 3 typŧ čípkŧ - vedou informace z oblasti retiny mimo foveu centralis - končí na magnocelulární sloţce ncl. corporis geniculati lateralis - vedou informace o pohybu Dráha u příslušné otázky.. 6. Detekce pohybu zrakovým systémem Většinu gangliových buňěk je moţno rozdělit do 90% Parvocelulárních (malé) vedou inf. o barvě, formě a ostrosti 10% Magnocelulárních (velké) pohyb - nerozeznávají přesné informace 3 druhŧ čípkŧ, nepřenáší barvu a ostrost - mají velké receptivní pole a jsou schopné vést rychlé potenciály z retiny mimo foveu centralis - axony těchto buňěk se napojují na magnocelulární sloţku ncl. corporis geniculati lateralis I. neuron fotoreceptor II. neuron bipolární buňky III. neuron magnocelulární gangl. buňky n.opticus, chiasma opticum, tr. opticus radix lateralis
IV. neuron ncl. corporis geniculati lateralis (magnocelulrní část) -- primární zrakový kortex (a17) asociační kortex (a 18, 19) -- occipitotemporální cestou do parietálního kortexu (a5,7) = vnímání polohy, pohybu a prostoru tr. opticus radix medialis tectum mesencephala (ncl. colliculi superiores, ncl. praetectalis) = zaměření a sledování pohybu 7. Barevné vidění, prostorové vidění Čípky, viz otázka fotorecepce Trichromatismus Parvocelulární gangliové buňky I-III. neuron sítnice radix lateralis tr. optici ncl. corporis geniculati lateralis(iv) - radiatio optica - -- primární zrakový kortex (a17) asociační kortex (a 18, 19) -- occipitotemporální cestou do infratemporální kŧry (barva, kontrast) Sítnice je rozdělena na temporální a nasální polovinu a kaţdá z nich je horizontálně rozdělena na horní a dolní čtvrtinu (obraz je vţdy převrácený i stranově) podobně mŧţeme rozdělit primární zrakové pole kaţdá část zrakového pole má odpovídající oblast prim. zrakové kŧry v kontralaterální hemisféře Primární zraková kŧra je rozdělena do tří paralelních systémŧ (oddělená zraková analýza) - kortikální sloupce pro příjem informací z levého a pravého oka (jsou vedle sebe dleţité pro binokulární vidění prostorové vidění) - vertikální sloupce - analýza informací z identických míst retiny se stejnou osou orientace (vnímání pohybu) - blob - ( neurony lamina II a III) primární zrakové kŧry barva a tvar Prostorové vidění kortikální sloupce primární zrakové kŧry (integrace inf. z levého a pravého oka) 8. Přenos zvuku ve sluchovém systému, lokalizace zdroje zvuku, audiometrie Zvukové vlny naráţejí na bubínek, kmity se přenášejí středoušními kŧstkami na oválné okénko vnitřního ucha Oscilace membrány oválného okénka převádí kinetickou energii na tekutinu vyplňující prostor scala vestibuli, scala tympani.