Regenerace a
rehabilitace ve sportu
NEURON
MOTORICKÉ DRÁHY A OKRUHY
POHYBOVÝ PROGRAM
MUDr. K. Kapounková, Ph.D.
Vznik, vývoj a zánik neuronů
genetická kontrola
 Charakteristika živé hmoty: v čase vzniká, roste, vyvíjí se a zaniká
 Realizace formou morfologických a funkčních změn
 Vše probíhá :
- v přesném pořadí
- daném rozsahu
- odpovídajícím čase
- na příslušném místě
 Genom zygoty se přenáší do somatických buněk nezměněn
 Důležitou úlohu hrají regulační geny: spouští transkripci různých dalších genů pomocí transkripčních
faktorů
zygota Nervová buňka
Tvorba nervových buněk
 Nejintenzivnější – prenatální období
 Trvá celý život
 Určité fáze vývoje – strukturální a funkční změny
 Předchůdce neuronů = neuroblasty
 Zralé neurony = vysoce specializované buňky
 Ztráta schopnosti množení – G0 fáze buněčného
cyklu
 Po vzniku – období diferenciace a zrání
neurogeneze
Vliv pohybu na neurogenezi
 hromadí se důkazy- příznivý vliv fyzické aktivity -zvýšené neurogenezi.
 Fyzická aktivita :
- vyrovnává zmírnění s věkem souvisejících deficitů paměti (Kramer et al., 1999)
- zpožďuje nástup neurodegenerativních onemocnění (Friedland et al., 2001
- zlepšuje zotavení po poranění mozku (Bohannon, 1993)
-má příznivý vliv na depresi (Babyak et al., 2000)
neurony
 Některé neurony po vzniku migrují ( podíl na tom podpůrné bb – velká neznámá)
 Rozvíjející se mozek – nutné stimuly, činnost, podněty - nová synaptická propojení ( funkční)
Dospělé neurony se nemohou dělit ale existuje určitá možnost jejich regenerace
(v dospělém mozku objeveny speciální kmenové buňky)
vyvíjejících se neurony Vysílání výběžků neuronová síť
neuronová síť „ hrubá stavba“ proces učení „ konečná stavba „
Kritická období vývoje
 Procesy , kterými se NS učí - mnoho
Neuronová síť
genetika učení
Funkční
rozvoj
Základní
architektura
Stavba a funkce neuronu
 NS – základní stavební jednotka – neuron
 Vysoce specializované bb., celkový počet v řádu trilionů ( 10
12
)
 Základní funkce : příjem, vedení, přenos a zpracování informací
 Vysoká látková přeměna – metabolismus ( zdroj glukóza, přísun
kyslíku)
 Neuron obsahuje všechny typické organely
telodendrie
Iniciální segment axonu
internodium
Rychlost vedení nervovými vlákny
 Vlákna typu A
myelinizovaná, nejrychlejší
Aα – rychlost vedení 70 – 120 m/s : hluboké čití a motorika
Aβ – rychlost 30 – 70 m/s: informace senzitivní o dotyku a tlaku
Aγ – rychlost 15 – 30 m/s: γ motoneurony ( svalová vřeténka)
Aδ – rychlost 12 – 30 m/s: senzitivní informace o chladu, dotyku a bolesti
 Vlákna typu B
myelinizovaná, výběžky pregangliových autonomních neuronů, 3 – 15 m/s
 Vlákna typu C
nemyelinizovaná, rychlost nepřesahuje 2m/s, postgangliová autonomní vlákna a
senzitivní vlákna ( bolest a termické čití)
Wallerova degenerace x Wallerova regenerace
Dělení neuronů z
funkčního hlediska
 Aferentní ( dostředivé) neurony
Senzitivní a viscerosenzitivní neurony
 Eferentní ( odstředivé) neurony
Motorické a visceromotorické neurony, sekreční
neurony
 Interneurony
Propojovací, integrační, asociační a regulační
funkce. V mozku, míše nervových uzlinách
Motorické neurony
 Zajišťují pohyb ( motoriku – hybnost), informace prostřednictvím motorických drah k
příčně pruhovaným svalům
 Jsou eferentní
Korové motoneurony: v mozkové kůře čelního laloku, povely k volní činnosti
Alfa-motoneurony : přední rohy míšní, prostřednictvím nervosvalových plotének spojeny s
extrafuzálními vlákny kosterních svalů, řízení pohybu svalů
Gamma-motoneurony: inervace intrafuzálních svalových vřetének, řídí délku a napětí
těchto proprioreceptorů, optimalizují činnost svalů
Motorické neurony
Motorická jednotka = motoneuron + všechna příčně pruhovaná svalovina kterou inervuje
Malá motorická jednotka
U svalů zajišťujících jemné pohyby (
okohybné svaly, svaly hlasivek)
3-8vláken
velká motorická jednotka
Svaly vykonávající hrubé
pohyby ( svaly zad, stehna)
1500-2000 vláken
Senzitivní neurony
 Informace z periferie ( receptory v kůži), smyslových orgánů, …
 Aferentní neurony
 Informace zrakové, sluchové, čichové a chuťové – senzorické neurony
 Těla neuronů uložena mimo CNS – v senzitivních nervových uzlinách – gangliích
Senzitivní neurony
 Specializované bb ve smyslových orgánech – receptorové bb – schopné zachytit různé
formy podnětů ( teplo, chlad, světlo, tlak, vibrace ( a převést do elektrické řeči neuronů
= transdukce, pak tato informace je dále vedena = transmise a třetí děj který se děje je
modulace = soubor dějů, kdy dojde ke změně funkce receptorových buněk ( zvyšuje se
nebo snižuje citlivost smyslů)
 Nociceptory = senzitivní neurony schopné rozpoznat reálně nebo potencionálně
poškozující podnět ( drážděny mechanicky, chemicky i tepelně), info do CNS = počitek
bolest. Mozkové analgetické systémy
transdukce transmise modulace
Vegetativní neurony
 Vůlí neřídíme
 Mohou být eferentní ( odstředivé):
1, sekreční vegetativní neurony ( řídí produkci žláz – sliny,
pankreatické šťávy,..)
2, visceromotorické vegetativní neurony ( ovládají činnost hladké a
srdeční svaloviny)
i aferentní (dostředivé):
1, viscerosenzitivní neurony
 Z funkčního hlediska existuje jiné dělení:
1, neurony sympatiku
2, neurony parasympatiku
3, neurony enterického nervového systému
Zrcadlové neurony
 Teprve nedávno objevený typ neuronů
 V mozkové kůře
 Aktivace pozorováním jiného člověka
 Různé typy – selektivně pouze při přípravě, v průběhu činnosti
nebo výhradně na konci, existují ale i ty které se aktivují po
celou dobu činnosti
 Vytváří celé systémy
 Do činnosti zasahují i paměťové stopy
 Význam pro učení a trénink ( sport, hudební nástroj)
 Při pasivním pozorování činnosti jiného je náš mozek mnohem
aktivnější než se předpokládalo
 Činnost probíhá automaticky, bez našeho vědomí
Neurokrinie
Neurony produkují řadu chemických látek
- mediátory uvolňované do synaptických štěrbin
- látky, které jdou přímo do krve- hormonální povahy = NEUROKRINIE
ADH
Oxytoxin
Regulační hormony hypotalamu : liberiny a statiny
Neuronální síť
 Neuron zapojení řádově až v tisících synapsích
 Přenos informací – synaptická transmise= neurotransmise
 Neurotransmise = aktivní, časově omezený, jednosměrný, nevratný proces
 Synapse:
a, elektrické – těsné spojení dvou buněk, přenos akčního potenciálu
prostřednictvím konexonů = membránové struktury ( srdce)
b, chemické – prostřednictvím molekul chemických látek –
neuromediátorů ( NS)
podněty
Dělení synapsí
 Interneuronové
- mezi dvěma neurony
- axo- dendritická, axo-somatická, axo-axonální spojení
➢ Neuroreceptorové
- Ve smyslových orgánech
➢ Neuroefektorové
- Axon a efektorová buňka
presynaptický postsynaptický
Senzorická b.
Senzitivní
neuron
Neuromediátory
 Akční potenciál
 Vezikuly s mediátorem do synaptické štěrbin
 Reakce s membránovými receptory na
postsynaptické membráně
 Popsáno několik desítek mediátorů
 Existují transmitery, které mohou reagovat
s více receptory - vyvolají různé účinky
 Nervová buňka tvoří obvykle jen
jeden mediátor
 Chemické složení : organická i anorganická látka
Účinek: inhibiční nebo excitační
Dělení podle chemického složení
 Biogenní aminy: dopamin, NA, A, histamin, serotonin, tryptamin, taurin
 Aminokyseliny: GABA, kyselina asparágová, kyselina glutamová, glycin
 Neuropeptidy: některé zastávají i roli hormonů ( v krvi jako hormony, na synapsích jako
mediátory(, endorfiny, enkefaliny, dynorfiny, statiny, liberiny, oxytocin, vasopresin ( ADH),
neurotemzin, sekretin, motilin
 Mediátory s jinou chemickou strukturou: acetylcholin, adenosin, oxid dusnatý,
prostaglandiny
acetylcholinGABA
 Lidské tělo = jeden stavební a funkční celek
 Rozdělováno na 2 části :
- somatickou ( tělesnou)
- viscerální ( orgánovou)
 Soma : kůže, podkoží a pohybový aparát ( kosti, klouby a svaly)
 Viscera : orgány chráněné somatickou schránkou ( patří k nim také cévy)
Řídící systém – také rozdělen na dva : somatický a autonomní NS
Somatický a autonomní NS
Oba mají:
 Složku hybnou – motorickou – řídí útrobní a kosterní svalovinu (
efektory)
 Složku cítící – senzitivní ( začínající receptory)
CNS řídí pomocí nervových vláken pouze svalovinu !!!!!
Hybná
složka
Senzitivní
složka
Somatický a
ANS
Somatický NS – hybný ( odstředivá vlákna)
 Somatická motorická vlákna opouští CNS :
- hlavové nervy ( z mozku- cerebrum, prodloužené míchy – medulla
oblongata)
- míšní nervy ( v průběhu celé páteře)
Nervosvalová ploténka ( povrch
svalových vláken)- kontrakce svalů
Somatický NS – senzitivní ( dostředivá)
 vlákna – začínají v receptorech- informace do CNS
RECEPTORY – zdrojem informace
 Svaly : svalové vřeténko a šlachové ( Golgiho) tělísko
sv. vřeténko – více druhů , registrují délku svalových vláken
Golgiho tělísko – registruje sílu na přechodu mezi svalovým bříškem a
šlachou a reflexy odtud brání mechanickému poškození svalu
 Klouby : rozloženy nerovnoměrně ( 4 druhy)- 2 registrují polohu kloubu, 2 registrují pohyb
Nejvýznamnější čidla jsou v kůži, ve svalech a kloubech
Informace z těchto receptorů dávají: vnímání polohy, pohybu, svalové síly
Polohocit, pohybocit a silocit
Viscerální NS
 Rozdělen na část sympatickou a
parasympatickou
sympatikus : v míše ( Th 1 –L3)
parasympatikus : 2 části( mozkový kmen,
křížová oblast míchy S2-4)
Pro praxi je důležité :
do končetin vstupuje jen sympatická inervace – šíří se po povrchu tepen, ovlivňuje prokrvení.
HKK – hrudní mícha ( Th 2-7)
DKK- přechod hrudní a bederní míchy (Th10-L2)
III., VII.,
IX., X.
Viscerální NS
 motorická vlákna : šíří se do těla jinudy než somatická motorická vlákna, v cestě mají
navíc uzliny ( ganglia)
 senzitivní vlákna začínají receptory ( uloženy v orgánech, včetně cév), sledují tělesné
funkce ( SF, TK,..) a různé hodnoty týkající se metabolismu ( koncentrace CO2,02)
Nervové propojení somatické a
viscerální oblasti
 Propojené prostřednictvím nervových vláken uvnitř CNS, rozhodující pro toto propojení
jsou interneurony – končí zde oboje senzitivní vlákna
 Sítě interneuronů zpracuje informace a přepojí na motoriku ( somatickou i viscerální)
 V rehabilitaci se hovoří o viscero-vertebrálních a vertebro-viscerálních vztazích
viscerovertebrální
vztah
vertebroviscerální
vztah
Řízení pohybu
Dvě složky: 1, vydávání pokynů ( motorická vlákna končící u efektoru)
2, zpětná vazba ( příjem informací v jakém stavu jsou orgány jak jsou splněné příkazy)
Na řízení se podílí : CNS ( korová a podkorová centra, mozeček, mícha)
motorické a senzitivní dráhy
Řídící orán
Výkonný orgán
Zpětná vazba
příkaz
Řízení pohybu
• Spinální ( míšní úroveň)
• Subkortikální úroveň
• Kortikální úroveň
Řízení pohybu- spinální úroveň
 Alfa motoneurony – přímá komunikace mezi svalem a NS
 Gama motoneurony – kontaktují svalové receptory ( svalová vřeténka)- vliv na
dolaďování pohybu ( mezisvalovou koordinací – vztah antagonista, agonista)
 Interneurony- inhibiční a excitační funkce ( aktivační systém motoneuronů)
 Vegetativní neurony- zajištují řídící logistiku (vazodilatace v pracujících svalech)
řízení je reflexní
• Přípravný systém
( vegetativní)
• Nastavovací systém
( gama)
• Spouštěcí systém ( alfa)
Řízení pohybu- subkortikální
 Mozkový kmen – kontrola řízení hrubé motoriky, částečně svalového
tonu, řízení koordinace autonomního, endokrinního a somatického
systému ( KAŠLÁNÍ, ZVRACENÍ)
 RF- aktivace vědomí, bdělost, je součástí gama systému( tonus)
 Mozeček- motorické učení, plánování pohybu, regulace ( přesnost)
 BG- převod plánu na pohybový program
 Mezimozek
 Limbický systém – emoce, popud k pohybu, ovlivnění paměti
Cílená mimovolní motorika
Řízení pohybu- kortikální úroveň
Primární motorické centrum
Řízení volní motoriky
Sekundární motorické centrum
Motorické okruhy
Motorické okruhy : kůra mozková, bazální ganglia a thalamus
kůra mozková – 3 motorické oblasti
mozková kůra
bazální
ganglia
thalamus mozeček
vestibulární jádra
retikulární
formace
nucleus ruber
vestibulospinální dráha
( rovnováha těla)
rubrospinální dráha
(hrubá motorika)
pyramidová dráha
(volní, jemná motorika)
retikulospinální dráha
( svalové napětí) propriorecepce
Motorické dráhy
= cesta nervového impulsu z mozku až po kosterní sval
Skládá se:
 Centrální motoneuron
 Periferní motoneuron
Vzájemný vztah obou motoneuronů
Periferní chabá paréza Centrální spastická paréza
Centrální motoneuron
Periferní motoneuron
sval
Pohybový program
 Je uložený v mozku v bazálních gangliích
 Bazální ganglia jsou součástí motorických okruhů
 Trvalým opakováním pohybu se vytvoří paměťová stopa v
neuronových sítích
 Jednou fixovaný stereotyp ( paměťovou stopu pohybového
programu) nelze předělat – vždy se na nový pohyb musí alespoň
trochu soustředit
 Existuje dědičnost v pohybových programech ?
Pohyb lze naučit
Plán popisující postupný časový sled kontrakcí jednotlivých kosterních svalů během celého
pohybu = timing ( vnějším projevem je pohybový stereotyp)
Pohybový řetězec
= uskutečnění konkrétního pohybu kontrakcemi kosterních svalů podle plánu pohybového
programu
 Existují fyziologické a patologické řetězce
Fyziologický : označován stav, kdy je pohybový aparát zcela zdravý
Patologický: pokud pohybový aparát není zcela zdravý ( funkční blokády, strukturální
změny)
Chybně prováděný pohybový stereotyp je řízen náhradním programem
Zjednodušený algoritmus řízení
motoriky
Zpětná vazba