FIGURE 10.3 All neurons have three parts: dendrites, a cell body, and an axon. a. Motor neuron, b. Sensory neuron. nucleus Direction of Conduction nodes of Ranvier myelin sheath dendrites Nelson FIGURE 10.10 Diagram of a cross section of a nerve, with one axon extended to show that each fiber is enclosed by a myelin sheath. Because nerves contain so many fibers it has been difficult to successfully rejoin them after they are severed in an accident. Scientists have now found that if they hold well-cut pieces together, and then surround them by a solution that resembles cytoplasm, the nerve will repair itself and be functional. FIGURE 10.7 Synapse anatomy. a. Synapses occur where axon synaptic endings of one neuron lie near the dendrites, or cell bodies, of the next neuron, b. A diagram of a synapse based on electron microscopy studies shows that there is a space called the synaptic cleft between the two neurons, c. Transmission across a synapse occurs when a neurotransmitter substance released by vesicles at the presynaptic membrane diffuses across the synaptic cleft to the postsynaptic membrane, where it changes the polarization of the membrane. axons axon presynaptic membrane postsynaptic membrane mitochondrion neurotransmitter substance FIGURE 10.8 Transmission of nerve impulse across the synapse. Inflow of Presynaptic calcium leads to enzymatic change in Nerve axomembrane permeability so that Endm9 acetylcholine (ACh) is released by exocytosis and diffuses across the synaptic cleft. After ACh binds to receptors (R), nerve impulses begin and ACh is broken down by AChE (acetylcholinesterase). Further stimulation of the postsynaptic membrane now ceases. Postsynaptic Cell Periferní nervový systém - mozkové nervy Nerv Typ Přenáší vzruchy I. Nerv čichový -nervus olfactorius Čich Čichové receptory II. Nerv zrakový -nervus opticus Zrak Sítnice III. Nerv okohybný -nervus oculomotorius Motorický Okohybné svaly, panenka IV. Nerv kladkový - nervus trochlearis Motorický Okohybné svaly V. Nerv odtahující - nervus abducens Motorický Okohybné svaly VI. Nerv trojklanný -nervus trigeminus Senzorický motorický Zuby, oči, kůže, jazyk žvýkací svaly VII. Nerv lícní -nervus facialis Senzorický motorický Chuťové pohárky na jazyku svaly obličeje, slzné a slinné žlázy VIII. Nerv předsíňohlemýžďový - nervus vestibulocochlearis Rovnováha a sluch Vnitřní ucho IX. Nerv jazykohlatnový -nervus glossopharyngeus Smyslový motorický Hltan hltanové svaly X. Nerv bloudivý - nervus vagus Senzorický motorický Vnitřní orgány vnitřní orgány XI. Nerv přídatný -nervus accesorius Motorický Krční a zádové svalstvo XII. Nerv podjazykový -nervus hypoglossus Motorický Jazykové svaly FIGURE 10.14 Diagram of a reflex arc, the functional unit of the nervous system. Trace the path of a reflex by following the black arrows. Name the three types of neurons that are required for a simple reflex, such as the rapid response to touching a hot object with the hand. Periferní nervový systém - míšní nervy 8 páru krčních 12 páru hrudních 5 páru bederních 5 páru křížových 1 pár kostrčních Po výstupu z míchy se míšní nervy dělí na přední a zadní spojovací větve. Zadní větve vedou do zadní strany trupu a směřují do kuze a svalu šije. Přední větve se spojují do tzv. pletení. Pleteň krční (1.-4. pár nervů krčních) Inervuje kůži krku, boltce, týl hlavy, svaly krku a bránici. Pleteň pažní (5.- 8. pár nervů krčních + 1. pár nervů hrudních) Inervuje kůži a svaly horní končetiny. Pleteň bedrokřížová (všechny zbylé páry nervů hrudních, bederních, křížových a kostrčních) Inervuje svaly a kůži dolní části břicha, pánevního dna, zevní pohlavní orgány a dolní končetiny. FIGURE 10.16 Structure and function of the autonomic nervous system. The sympathetic fibers arise from the thoracic and lumbar portion of the cord; the parasympathetic fibers arise from the brain and sacral portion of the cord. Each system innervates the same organs but has contrary effects. For example, the sympathetic system speeds up and the parasympathetic system slows down the beat of the heart. Vegetativní nervový systém Sympathetic Parasympathetic preganglionic fibers postganglionic fibers pupil salivary glands heart trachea bronchi liver gallbladder adrenal gland kidney stomach urinary bladder Pupil (§) salivary * glands C? heart trachea bronchi liver gallbladder adrenal gland kidney alimentary tract urinary p< bladder V preganglionic fibers postganglionic fibers sympathetic chain ganglia blood vessels of leg FIGURE 10.17 Anatomy of the human brain. The cerebrum, the highest and largest part of the human brain, is responsible for consciousness. The medulla, the last part of the brain before the spinal cord, controls various internal organs. The enlargement below shows the anatomy of the meninges. sku meninges cerebrum corpus callosum hypothalamus midbrain pituitary gland pons medulla skin of scalp bone of skull subarachnoid space blood vessel Tg\ lateral 4j\—ventricle 3d ventricle thalamus dura mater meninges brain Obr. 115: Mozkové komory 1 - postranní komory, 2 - třetí komora, 3 - Syl-viův kanálek, 4 - čtvrtá komora FIGURE 10.14 Diagram of a reflex arc, the functional unit of the nervous system. Trace the path of a reflex by following the black arrows. Name the three types of neurons that are required for a simple reflex, such as the rapid response to touching a hot object with the hand. FIGURE 10.17 Anatomy of the human brain. The cerebrum, the highest and largest part of the human brain, is responsible for consciousness. The medulla, the last part of the brain before the spinal cord, controls various internal organs. The enlargement below shows the anatomy of the meninges. corpus callosum hypothalamus midbrain pituitary gland pons medulla skin of scalp bone of sku subarachnoid space blood vessel lateral ventricle 3d ventricle thalamus Prodloužená mícha Medulla oblongata Most Varolův Pons Varoli Mozeček Cerebellum Střední mozek Mesencephalon Mezimozek Diencephalon Koncový mozek Telencephalon dura mater arachnoid membrane pia mater meninges brain FIGURE 10.21 The convoluted cortex of the cerebrum is divided into four lobes: frontal, temporal, parietal, and occipital. Further, it is possible to map the cerebrum since each particular area has a particular function. Motor Sensory contralateral vision FIGURE 10.22 The extrapyramidal and limbic systems. The extrapyramidal region, which includes portions of cerebrum, cerebellum, and pons, controls body movement and posture. The limbic system, which includes portions of the cerebrum, thalamus, and hypothalamus, is concerned mainly with emotion and memory. Nepodmíněné reflexy Mají tyto rysy: 1. na stejný podnět se vybaví vždy stejná reakce 2. Probíhají vždy po stejné dráze (pokud se reflexní oblou přeruší, reflex vyhasíná, jinak se uskutečňuje bez předchozího nácviku) 3. Centra nepodmíněných reflexů jsou v šedé hmotě všech částí CNS mimo kůru koncového mozku 4. u všech jedinců jednoho živočišného druhu jsou nepodmíněné reflexy stejné 5. Jsou vrozené a dědičné (např. sací reflex) Podmíněné reflexy Umožňují se vyšším živočichům adaptovat na okolní prostředí. Vytváření podmíněných reflexů se nazývá učení. Předpokladem pro učení je paměť. Znaky podmíněného reflexu: 1. najeden podnět mohou různí jedinci reagovat různě 2. podstatou vzniku podmíněného reflexu je dočasné spojení mezi dvěma ohnisky podráždění v mozkové kůře. 3.centra podmíněných reflexů se nacházejí v mozkové kůře. 4. Vznikají na základě zkušenosti jedince a nejsou stejné u příslušníků jednoho druhu 5. jsou dočasné, mohou vznikat a zanikat. Jejich vyhasínání je zapomínání. Z neurofvzioloqického hlediska rozlišujeme paměť -fylogenentickou (zkušenost živočišného druhu) tato je vázána na nižší nervovou činnost a zahrnuje zděděné, pudové a vrozené reakce -ontogenetickou (zkušenost jedince), kterou získáváme v individuálním životě a je spojena s vyšší nervovou činností na úrovni první signální soustavy a jedná se o živelné a záměrné učení -anticipační (zkušenost předpokládaná) je produktem druhé signální soustavy a jejím projevem je záměrné učení Z biologického hlediska rozlišujeme paměť -primární (krátkodobá) navazuje na smyslové vnímání. V této paměti se uchovávají informace jen několik vteřin a pak se ztratí a to informace z dlouhodobého hlediska nevýznamné. -sekundární (střednědobá) uchovává informace asi 20 minut. Jedná se o informace přechodného významu -terciální (dlouhodobá až trvalá) uchovává informace důležité pro jedince. Tato paměťová stopa se vytváří někdy na celý život Spánek Druhy spánku: REM (rapid eye movement): aktivní pohyb očí, vyšší mozková a fyziologická aktivita. V této periodě se obnovují mentální procesy, dochází k převádění vědomostí do dlouhodobé paměti. Pamatujeme si sny. NREM (non rem): klasický spánek tělo je relativně v klidu. V této periodě dochází k růstu těla, náhradě tkání a syntéze bílkovin. Hluboký spánek, sny si nepamatujeme. Potřeba spánku je individuální. V průměru spí člověk 7-8 hodin denně. Po 40. roce života se potřeba spánku zkracuje každých 10 let asi o hodinu.