Nervová soustává človeká, neuron resení Pracovní list
Olga Gardašová
VY_32_INOVACE_Bi3r0110
Nervová soustava člověka je pravděpodobně nejsložitěji organizovaná hmota na Zemi. 1 cm2 obsahuje 50 miliónů nervových buněk, z nichž každá může komunikovat s tisíci dalšími v síti. To umožňuje učení, myšlení, uvědomování si sám sebe i svého okolí. Na rozdíl od hormonální regulace vede nervová soustava signály po přesných drahách (např. z palce pravé nohy do koncového mozku). Rozdílná je také rychlost, signály se mohou pohybovat rychlostí až 150 m/s což je 540 km/h. Rychlost přenosu je důležitá – přežití závisí na rychlosti reakce. Neuron Základní stavební a funkční jednotka. Skládá se z těla a dvou typů výběžků. Krátké výběžky dendrity jsou bohatě rozvětvené, přijímají signály z jiných buněk a vedou je k tělu neuronu. Dlouhý výběžek, axon (neurit), je zpravidla jen jeden, jeho délka může být až 1 m. Místo, kde se napojuje na tělo buňky se nazývá axonový hrbolek. Bývá kryt ochrannou vrstvou zvanou myelinová pochva. Místo, kde se přenáší signály z jedné nervové buňky na druhou, se nazývá synapse. Popište obrázek neuronu a synapse
Nervové signály Figure 1: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Complete_neuron_cell_diagram_numbered.svg
Jsou změnami elektrického napětí na plazmatických membránách nervových buněk. Tyto změny jsou způsobeny pohybem iontů přes plazmatickou membránu. Uvnitř buňky převažují anionty, např. Cl, aminokyseliny, fosforečnany, sírany, bílkoviny (záporný náboj), vně buňky kationty (kladný náboj). Průměrný rozdíl nábojů vně a uvnitř buňky je – 70 mV. Tento membránový potenciál se označuje jako klidový potenciál. Pro udržení tohoto potenciálu je důležitá funkce Na – K pumpy. Podle obrázku si připomeňte funkci Na – K pumpy
Figure 2. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaKExchanger.jpg
Neurony – nervové buňky – jsou specifické tím, že mohou měnit své membránové potenciály. Mohou otevírat nebo zavírat iontové kanály na určitý podnět – např. světlo v případě fotoreceptorů nebo chladu v případě Krauseho tělísek. V případě otevření více kanálů se membránový potenciál změní na akční potenciál
Obrázek 3 uvádí popis změn na membráně při vzniku akčního potenciálu. Celá “akce” trvá 1 – 2 milisekundy.
Figure 3: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Action_potential_cs.png
1. Fáze 0 – klidový stav, kanály pro Na+ a K+ uzavřeny 2. Fáze 1 - podnět (zrakový, sluchový…) otevře některé membránové kanály pro Na+ 3. Fáze 1 – 2 (depolarizace) - pokud je otevřeno dostatečné množství kanálů pro Na+, otevírají se další brány pro Na+ a vzniká akční potenciál (kladný náboj se přesunuje dovnitř buňky) 4. Fáze 2 – 3 (repolarizace) – uzavírají se Na+ a otevírají se K+ kanály. K+ opouští buňku – vnitřek buňky získává opět záporný náboj 5. Fáze 3 – 4 (hyperpolarizace) – Na+ kanály uzavřeny, K+ se uzavírají o chvíli později 6. Fáze 4 – 5 uzavírají se i K+ kanály a obnovuje se klidový stav
Synapse Buňky odděluje úzká synaptická štěrbina. Signál akčního potenciálu je na synaptickém zakončení převeden na chemický signál. Ten se šíří přes synapsi a v následující buňce je opět převeden na signál elektrický (akční potenciál).
Figure 4: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Synapse_diag1.svg
Přenos na synapsi probíhá v několika krocích Akční potenciál na presynaptické buňce spustí v oblasti synapse vtok iontů vápníku. Následkem toho synaptické váčky splývají s membránou presynaptického neuronu. Synaptické váčky obsahují neurotransmiter, například dopamin, serotonin, acetylcholin, adrenalin. Neurotransmiter se z váčků vylije do štěrbiny. Jeho molekuly difundují přes štěrbinu a navazují se na receptory v postsynaptické buňce. To umožní otevření kanálů pro Na+ na postsynaptické membráně, do buňky vtéká Na+ a vzniká akční potenciál, který se šíří postsynaptickou buňkou. Molekuly neurotransmiteru jsou rychle odbourávány. Díky uspořádání synapse lze signál vést vždy jen jedním směrem.
Literatura: Jelínek Jan, Zicháček Vladimír: Biologie pro gymnázia, sedmé rozšířené vydání, Nakladatelství Olomouc, 2005 ISBN 80-7182-177-2 Hajn Václav: Antropologie I., Přírodovědecká fakulta UP Olomouc, 1994 ISBN 80-7067-392-3 Neil A. Campbell, Jane B. Reece: Biologie, první vydání, Computer Press a. s. 2006 ISBN 80-2511178-4 http://cs.wikipedia.org/wiki/Neuron http://www.wikiskripta.eu/index.php/Neuron http://cs.wikipedia.org/wiki/Ak%C4%8Dn%C3%AD_potenci%C3%A1l http://www.wikiskripta.eu/index.php/Ak%C4%8Dn%C3%AD_potenci%C3%A1l
