

Elektronická kniha:
Speciální kineziologie
Autor:
Ivan Dylevský
Nakladatelství: | » Grada |
Dostupné formáty ke stažení: | |
Zabezpečení proti tisku a kopírování: | ano |
Médium: | e-book |
Rok vydání: | 2009 |
Počet stran: | 180 |
Rozměr: | 26 cm |
Úprava: | ilustrace (převážně barevné) |
Vydání: | 1. vyd. |
Skupina třídění: |
Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie Učební osnovy. Vyučovací předměty. Učebnice |
Jazyk: | česky |
ADOBE DRM: | bez |
Nakladatelské údaje: | Praha, Grada, 2009 |
ISBN: | 978-80-247-1648-0 |
Ukázka: | » zobrazit ukázku |
Klasifikace a popis jednotlivých druhů pohybů lidského těla ve vysokoškolské učebnici.
Kineziologie je typicky interdisciplinární obor, který se dnes postupně profiluje jako samostatný vědní obor. Rozvoj rehabilitace a její výuky si vynutil zařazení výukového předmětu kineziologie do různých studijních disciplín.
Cílem speciální kineziologie je podat výklad pohybových aktivit tělních segmentů - dynamice jejich vývoje, a popsat prototypové posturální a prototypové manipulační hybné aktivity.
Speciální kineziologie je základem pro studium speciálních disciplín rehabilitačního lékařství, fyzioterapie, ortopedie a dalších medicínských oborů zabývajících se pohybem lidského těla.
Se zpracováním tématu obdobným způsobem se v naší literatuře setkáváme poprvé. Publikace navazuje na OBECNOU KINEZIOLOGII, stejného autora. Je určena nejen studentům rehabilitace, fyzioterapie, ergoeterapie na specializovaných odborných a vysokých školách včetně medicíny, pedagogických a tělovýchovných fakultách, ale i lékařům a odborným pracovníkům v těchto oborech.
Didakticky dobře pojatá učebnice je doplněna 196 barevnými originálními vyobrazeními.
Obecná a speciální kineziologie prof. Dylevského jsou prvním monografickým a učebním textem v naší (české) odborné literatuře. Představují teoretický základ rehabilitačního lékařství a fyzioterapie. Jsou první učebnicí předmětu kineziologie, který má v angloamerické oblasti stoletou tradici. Je vědou o pohybu. Evoluční koncept obecné i speciální kineziologie je originální, ve světovém písemnictví není text obdobného zaměření.
Katalog předmětový > A > Antropomotorika
Elektronické knihy
Katalog vybraných autorů > D > Dylevský – Ivan Dylevský
Katalog nakladatelství > G > Grada
prof. MUDr. Ivan Dylevský, DrSc. SPECIÁLNÍ KINEZIOLOGIE Recenze: Prof. MUDr. Miroslav Kučera, DrSc. Prof. MUDr. Leoš Navrátil, CSc. © Grada Publishing, a.s., 2009 Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 jako svou 3542. publikaci Odpovědná redaktorka Mgr. Jitka Straková Sazba a zlom Václav Juda Perokresby Jana Nejtková Fotografi e a grafy z archivu autora Počet stran 184 1. vydání, Praha 2009 Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a.s. Husova ulice 1881, Havlíčkův Brod
Názvy produktů, fi rem apod. použité v této knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami
příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno.
Postupy a příklady v knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím
autorů. Z jejich praktického uplatnění ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní důsledky.
Všechna práva vyhrazena. Tato kniha ani její část nesmějí být žádným způsobem reprodukovány, ukládány či rozšiřovány bez
písemného souhlasu nakladatelství.
ISBN 978-80-247-1648-0 Obsah Úvod aneb Creative reading .................................. 7
1 Obecné principy funkční neuroanatomie .... 9
1.1 Evoluční principy vzniku nervového řízení .... 10
1.1.1 Difuzní nervová soustava ...................... 10
1.1.2 Gangliová a trubicovitá
nervová soustava ................................... 11
1.2 Informace, komunikační model, neurony
a glie ................................................................ 12
1.2.1 Informace a komunikační model ........... 12
1.2.2 Neurony ................................................. 14
1.2.3 Glie ........................................................ 18
1.3 Konektivita centrálního nervového systému ............................................................ 19
1.3.1 Synaptický přenos informací ................ 20
1.3.2 Extrasynaptický přenos informací ........ 22
2 Základy neurochemie .................................... 25
2.1 Neurotransmitery a neuromodulátory ............. 27
2.1.1 Monoaminy ............................................ 27
2.1.2 Aminokyseliny....................................... 31
2.1.3 Neuropeptidy ......................................... 32
2.1.4 Plynné mediátory ................................... 33
2.2 Základní neurochemické systémy ................... 34
2.2.1 Noradrenergní systém ............................ 35
2.2.2 Dopaminergní systém ............................ 36
2.2.3 Serotoninergní systém ........................... 37
2.2.4 Acetylcholinergní systém ..................... 38
3 Základy neuroanatomie motoriky ............... 39
3.1 Motorické struktury míchy ............................. 40
3.1.1 Stavba míchy ........................................ 40
3.1.2 Funkce míchy ....................................... 41
3.2 Motorické struktury kmene ............................ 43
3.2.1 Stavba kmene ........................................ 43
3.2.2 Motorická jádra hlavových nervů ......... 45
3.3 Motorické struktury mozečku ........................ 47
3.3.1 Stavba mozečku .................................... 47
3.3.2 Funkční členění mozečku ...................... 50
3.4 Motorické struktury talamu ............................ 51
3.4.1 Stavba talamu ....................................... 51
3.4.2 Motorická jádra talamu ......................... 52
3.5 Motorické struktury bazálních ganglií . ........... 52
3.5.1 Stavba bazálních ganglií ........................ 52
3.5.2 Funkce bazálních ganglií ....................... 53
3.5.3 Poruchy funkce bazálních ganglií ......... 54
3.6 Motorické struktury kůry mozku ................... 54
3.6.1 Stavba a zapojení motorické kůry ......... 55
3.6.2 Primární motorická oblast ..................... 57
3.6.3 Premotorická oblast .............................. 58
3.6.4 Extrakortikospinální motorický
systém .................................................... 60
3.6.5 Doplňkové motorické oblasti ................ 60
4 Řídící systémy motoriky ............................... 63
4.1 Archemotorika – třetí motorický systém ......... 63
4.2 Paleomotorika – mediální motorický systém .. 65
4.3 Neomotorika – laterální motorický systém ..... 66
5 Axiální systém ................................................ 69
5.1 Pohybový segment ......................................... 70
5.1.1 Nosné komponenty segmentu ............... 70
5.1.2 Fixační komponenty segmentu ............. 76
5.1.3 Hydrodynamické komponenty
segmentu ............................................... 79
5.1.4 Kinetické komponenty segmentu .......... 81
5.1.5 Kinematické komponenty segmentu ..... 84
5.1.6 Základní kinematická analýza
axiálního systému .................................. 87
5.2 Sektory axiálního systému .............................. 88
5.2.1 Sektory axiálního systému
– základní pojmy .................................. 88
5.2.2 Sektory axiálního systému
– funkční význam .................................. 89
5.2.3 Zakřivení páteře .................................... 90
5.2.4 Stabilita osového systému ..................... 90
5.3 Kinematika hrudníku a břišní stěny ................. 91
5.3.1 Kinetika žeber ........................................ 92
5.3.2 Kinematika dýchání ............................... 92
5.3.3 Kinematika hrudních sektorů ................ 95
5.3.4 Kinematika břišní stěny ........................ 96
6 Kineziologie horní končetiny ....................... 99
6.1 Kinetika a kinematika pletence
horní končetiny ............................................... 100
6.1.1 Pasivní komponenty pletence ................ 101
6.1.2 Aktivní komponenty pletence ............... 103
6.1.3 Kinematika lopatky................................ 105
6.2 Kinetika a kinematika paže a předloktí ........... 106
6.2.1 Kostra paže ............................................ 106
6.2.2 Articulatio humeri ................................. 107
6.2.3 Kinetika a kinematika
ramenního kloubu .................................. 108 6.2.4 Kostra předloktí ..................................... 112
6.2.5 Articulatio cubiti .................................... 113
6.2.6 Kinetika a kinematika loketního
kloubu .................................................... 115
6.3 Kinetika a kinematika ruky ............................. 119
6.3.1 Kostra ruky ............................................ 119
6.3.2 Klouby ruky ........................................... 120
6.3.3 Kinetika a kinematika kloubů
ruky ........................................................ 122
6.3.4 Koordinační systém prstů ..................... 129
7 Kineziologie pánve a dolní končetiny ......... 131
7.1 Kinetika a kinematika pletence
dolní končetiny ................................................ 132
7.1.1 Pasivní komponenty pletence ................ 132
7.1.2 Aktivní komponenty pletence ............... 135
7.2 Kinetika a kinematika stehna a bérce ............. 137
7.2.1 Kostra stehna ......................................... 137
7.2.2 Articulatio coxae ................................... 138
7.2.3 Kinetika a kinematika
kyčelního kloubu ................................... 140
7.2.4 Kostra bérce ........................................... 146
7.2.5 Articulatio genus ................................... 148
7.2.6 Kinetika a kinematika
kolenního kloubu ................................... 150
7.3 Kinetika a kinematika nohy ............................. 153
7.3.1 Kostra nohy ........................................... 153
7.3.2 Klouby nohy .......................................... 156
7.3.3 Kinetika a kinematika kloubů nohy ....... 159
7.3.4 Nožní klenba ......................................... 165
Základní literatura.................................................. 167
Rejstřík ..................................................................... 171
Je zde ale ještě další problém. Autor každého textu
v něm zároveň kóduje nebo nekóduje svého budoucího
čtenáře. Pokud to neudělá nebo není schopen to udělat
(text je např. banální, nepřehledný, nesrozumitelný,
nepřínosný atd.), zmizí autorský nezáměr v černé in
formační díře. Většina odborných textů (97 %) není
nikdy čtena. Možná, že tato tristní zjištění nejsou jen
důsledkem nezvladatelného množství informací, ne
informací a dezinformací, ale snad má na této situaci
podíl i nedostatečně nebo špatně formulovaný autor
ský záměr a z něj vycházející model čtenáře.
Problém není pouze v tom, že vycházejí knihy a ča
sopisy, které nikdo nečte. Lidské společenství, lidské
komunity, včetně těch odborných (profesních), for
muje jazyková (textová) komunikace. Jedině tehdy,
když budou lidé schopni vybírat z nekonečného množ
ství informací autorské záměry a pracovat s nimi a jen
s nimi, vznikne globální společnost. Jinak se nevytvoří
nebo se rozpadne.
Přeji čtenářům Speciální kineziologie, aby autor
ský záměr v dalším textu nalezli a uvědomili si i jeho
kontinuitu s Obecnou kineziologií. Ročně prý přibývají dva exobity informací (exobit, také exit – Ei = 10
18
bitů). Má ještě cenu číst?
Existuje rozsáhlý koncept tzv. creative reading.
Primárním cílem tvůrčího čtení není pouhé získávání informací, ale především zjištění záměru autora a práce s jeho záměrem. Výběr a zpracování informací je v exobitovém světě vždy marná a nutně neúplná činnost. Je proto vhodné ponechat tuto sisyfovskou práci na autorovi. Příjemci – čtenáři nebo studentovi – má být určen autorský záměr, tj. způsob myšlení, výběr informací a jejich třídění. Případnému čtenáři těchto řádků přenechávám na laskavém zvážení, kolik našich učebnic, monografi í a nejrozmanitějších textů tyto zásady naplňuje.
Čtení a psaní jsou asi poslední tvůrčí činnosti,
které nám ještě zbývají. V době, kdy množství informací vytváří mlhu, ve které se nedá nic podstatného najít, by se asi mělo začít s výukou kreativního čtení a nácvikem schopnosti rychle rozpoznat záměr (nebo jeho absenci) ve čteném textu a co nejrychleji tak rozptylovat kouř faktoidů, který nás dusí. Úvod aneb Creative reading „Soudím, že pánbůh, tvoříce člověka, silně přecenil svoje možnosti.“ (O. Wilde, 1856–1900)
1 Obecné principy funkční neuroanatomie
Evoluční principy vzniku nervového řízení
Informace, komunikační model, neurony a glie
Konektivita centrálního nervového systému
SYNOPSE Ludwig von Bartalanfy – uzavřený a otevřený systém:
• uzavřený systém – nemá vazby s okolím
• otevřený systém – vytváří vazby s okolím
Informace = míra uspořádanosti, synapse = informační rozhraní, přenos informací – synaptický nebo extrasynaptický Vstup → transformace → výstup Neuron = polarizace + diskontinuita Neuronální teorie (doktrína): dynamická integrace neuronů a glie Klíčová slova: informace, systém, excitabilita, konduktivita, neuroblast, neuron, synapse, informace, synaptogeneze, glie, jádra, nervové dráhy, kvantový mozek
Účelová defi nice systému říká, že systém je soubor
(soustava) souvisejících prvků uspořádaných do
účelného celku, tj. takového celku, který vykazuje
určité vlastnosti nebo chování. Kritériem účelnosti
systému je jeho schopnost optimalizovat tok infor
mací, materiálu a energie.
Strukturu systému tvoří jednotlivé stavební prvky,
části systému, které mají nebo nemají vazbu na okolí
systému. Nemá-li systém vazby, jde o uzavřený sys
tém; systém s funkčními vazbami je otevřený systém.
Souboru systémových vazeb říkáme vstup(y). Živé
systémy jsou otevřené a jejich existence je závislá na
sekvenci tří procesů: vstupu → transformaci → vý
stupu.
REPETITORIUM – LUDWIG VON BARTALANFY Rakouský teoretický biolog Ludwig von Bartalanfy je považován za zakladatele obecné systémové teorie v biologii (Das biologische Weltbild, 1949; General System Theory, 1968) (obr. 1.1). Bartalanfy se kriticky
postavil proti dobo vému
chápání zoologických a bo
tanických soustav a k po
jetí tzv. morfogenetických
systémů. Po roce 1949, kdy
působil ve Spojených stá
tech a v Kanadě, dokonale
pochopil interdisciplinární
a univerzalistické myšlen
kové proudy ame rických
univerzit a aplikoval je ve
vývojové biologii, sociolo
gii, psychologii, dynamické
morfologii, auxologii a cyto
genetice nádorového růstu.
Základní myšlenkové kon
cepty Bartalanfyho přístupu jsou geniálně jednoduché.
Bartalanfy si uvědomil, že klasické modely, které jsou
celá staletí předmětem biologického i společenského
zkoumání (od sluneční soustavy, přes buněčné organely,
1
Obr. 1.1 Ludwig von
Bar ta lanfy (1901 až
1977)
10 Speciální kineziologie
až po srovnávací lingvistiku), jsou pojímány jako uza
vřené systémy a vše, co je ovlivňuje, je jakoby a priori
zahrnuto ve studovaném modelu. Znamená to, že celý
časoprostor modelu je ignorován a pozorovatel vychází
z chybného předpokladu subjektivní znalosti všech fak
torů působících na jím studovaný systém.
Bartalanfy vytvořil koncept otevřeného systému, to je
systému, jehož vstupy ovlivňují strukturu systému a vý
stupy působí na jeho okolí.
Systémový přístup je účelový postup myšlení nebo
způsob řešení a interpretace problémů, přičemž zkoumané jevy jsou chápány celistvě (komplexně), tzn. v jejich vnitřních i vnějších souvislostech – vztazích. Systémový přístup umožňuje postihnout a spojit rozdílnou problematiku speciálních vědních oborů v jejich obecné strukturovanosti a úplnosti. Představuje tak univerzální pořádací přístup.
Podle všeobecné teorie systémů prochází naše
poznání třemi fázemi: v první etapě se zkoumá organizovaná jednoduchost systému, v druhé etapě neorganizovaná složitost systému a ve třetí etapě organizovaná složitost systému.
Pokusíme se minimalizovat přístup první etapy
– analýzu nervové soustavy metodami makroskopické a mikroskopické neuroanatomie, i když je základní, a soustředíme se na etapy zbývající. 1.1 Evoluční principy vzniku nervového řízení Základní skladebné elementy nervových soustav charakterizuje excitabilita, sekreční aktivita a konduktivita. Nervová soustava, jejíž stavební prvky splňují uvedená kritéria, je vytvořena až u mnohobuněčných živočichů. Jednobuněčné organismy jsou sice schopné reagovat na vnější podněty, ale nejsou u nich vytvořeny žádné specializované buňky ani stabilnější spoje umožňující převádět preferenční signály. Informační signály jsou mezi buňkami předávány přímo – chemickými nebo mechanickými kontakty.
Klíčovým evolučním posunem k vytvoření řídícího
systému typu nervového systému byl zřejmě rozvoj konduktivních schopností neuroblastů a prvních neuronů.
První podmínkou vzniku konduktivních systémů
je diferenciace buněčných povrchů, to je polarizace neuroblastů, a vývoj specializovaných výběžků – axonů a dendritů. „Praneuroblasty“ měly totiž zřejmě výběžky, které podle situace plnily eferentní (motorické), aferentní (senzorické) i interneuronální funkce.
Druhou podmínkou pro formování sítí je vznik
specializovaných kontaktů mezi neurony a mezi
neurony a efektory (svaly, žlázy). Neuroblasty
produkovaly sice látky typu neuromediátorů, neu
romodulátorů a neurohormonů (rozlišení viz dále),
které byly zpočátku zcela nebo převážně transpor
továny intercelulárním prostorem, ale jejich cílové
působení bylo zcela závislé na receptorovém sys -
tému příjemce, to znamená, že centralizace ří
zení byla minimální. Celý systém neuroblastů je
v této podobě v podstatě identický s řídícími sys -
témy žláz s vnitřní sekrecí, jak je známe u obrat
lovců.
Třetí podmínkou vývoje již velmi komplikova
ných sítí nervového systému obratlovců byla optima
lizace mechanismu přenosu informací.
Existují dva základní (známé) způsoby poměrně
rychlého přenosu informací: elektrický a chemický.
1. Elektrický přenos zůstal plně zachován u jedno
dušších organismů, ale se stoupající komplikova
ností nervových soustav a zvyšujícími se nároky na
jejich stabilitu a dynamičnost se projevily jeho dvě
základní vlastnosti:
● V mnohaneuronových sítích nemůže být elek
trický přenos ovlivňován individuální kvalitou
postsynaptických neuronů.
● Elektrický přenos nevykazuje na synapsích
žádné podstatné zdržení, takže je vhodný pře
devším pro synchronní dráždění většího počtu
neuronů.
Zmíněné vlastnosti vyřadily elektrický přenos
z další vývojové perspektivy. V multineuronálních
systémech nepředstavují totiž obě uvedené vlast
nosti žádnou výhodu – spíše kapacitu řízení ome
zují a zvyšují jeho rigiditu.
2. Chemický přenos signálu se stal u komplikova
nějších živočišných forem rozhodující. Neurome
diátory a neuromodulátory lépe splňují požadavek
maximální efektivity a komplexity řízení přenosu
informací (viz dále).
1.1.1 Difuzní nervová soustava
Za nejprimitivnější typ nervové soustavy je tradičně
považována rozptýlená (difuzní) nervová soustava
žahavců (Cnidaria). V tomto typu nervové soustavy
jsou nervové buňky izolované, a pokud je budeme
považovat za „praneurony“ nebo „praneuroblasty“,
chybí jim ještě základní systémové atributy – netvoří
sítě a nemají diferencovány ani jednotlivé, jedno
směrně průchodné synapse.
Obecné principy funkční neuroanatomie 11
1
REPETITORIUM – CNIDARIA (obr. 1.2) Žahavci jsou samostatným kmenem oddělení Diblastica (vývojové stáří 680–700 milionů let). Mají diferencovány mechano-, chemo- a fotoreceptory. Jde převážně o mořské živočichy velké několik milimetrů až dva metry (třídy: korálnatci, kalichovky, čtyřhranky, medúzovci, poly povci). Mezi tkáněmi odvozenými z ektodermu a entodermu je v těle žahavců rosolovitá hmota označovaná jako mezo glea. V této vrstvě jsou rozptýleny buňky schopné kontrakce (tzv. myocyty a nematocyty) a buňky považované za primitivní nervové elementy. Bývají v těsném kontaktu se smyslovými buňkami uloženými na povrchu těla. Neuroblasty difuzních nervových soustav syn
tetizují neuromediátory a neuromodulátory typu
aminů, acetylcholinu, serotoninu a různých peptidů.
Tyto biologicky aktivní látky jsou vylučovány do in
tercelulárních prostorů nebo na membrány prvotních
efektorů (myocytů, nematocytů apod.).
Tvorba chemicky aktivních látek (transmiterů
a modulátorů) předchází nejen vývoji elektrické akti
vity vlastního neuronu, ale i vývoji elektrosenzitivity
výkonných (cílových) orgánů – myocytů, nematocytů.
Cílové orgány, např. myocyty hub, nereagují na elek
trickou stimulaci, ale jsou citlivé na chemické látky
tvořené a uvolňované prvotními neurony.
Sekreční aktivita neuroblastů difuzních nervových
soustav je prvotním specifi ckým vývojovým znakem
budoucích neuronů. Excitabilita je až sekundární vlast
nost, vznikající jako schopnost buněčné membrány
reagovat aktivní depolarizací na zevní podněty.
Konduktivita neuroblastů má určitá specifi ka. Je
sice pravda, že i prvok bez specifi ckých nervových
buněk je schopný reagovat na podráždění elektrickou
aktivitou jiné partie buňky, ale zásadní rozdíl je ve
způsobu rozvodu podráždění. Podráždění je původně
vedeno výhradně intracelulárními, převážně nemem
branózními strukturami – teprve u neuroblastů žahavce
jde o procesy probíhající výlučně na membránách.
Vývoj specializovaných neuronů trval asi delší
dobu. O různých fázích jejich vývoje není dost infor
mací, ale jak sekreční aktivity neuroblastů, tak schop
nost depolarizace jsou obecné biologické vlastnosti
řady buněk – nejsou tedy specifi cké pouze pro neu
rony a jejich předchůdce. Specializované neuroblasty
mohou tedy pocházet z různých buněčných typů.
Z morfo logického hlediska šlo zřejmě o rozmanité
typy bohatě rozvětvených buněk.
1.1.2 Gangliová a trubicovitá nervová
soustava
Vývoj neuronů jako vysoce specializovaných buněk je
provázen obecnou tendencí všech řídících systémů –
postupnou centralizací řízení. Smyslem centralizace
je zkrácení času, ekonomizace převodu a zpracování
informací generovaných receptory a distribuovaných
na efektory.
Prvním krokem v evoluční centralizaci je žebříč
kovitá nervová soustava u bilaterálně souměrných
živočichů – kroužkovců a členovců. Anatomicky jde
o soubor neuronů tvořících uzliny – ganglia, která jsou
vzájemně propojena pásy neuronů připomínajícími
žebřík. Zároveň s formací žebříčkovité soustavy do
chází k jasnému oddělení dostředivých, tj. senzoric
kých, spojů přivádějících informace z receptorů, a od
středivých motorických drah, které přivádějí vzruchy
k efektorům.
Gangliová nervová soustava ploštěnců a měkkýšů
je dalším krokem k centralizaci. Vzniká ze žebříč
kovité soustavy postupnou redukcí nervových pásů
a další diferenciací ganglií. V gangliových soustavách
se poprvé objevuje i nový typ integračních jednotek
– komplexní synapse. Tento typ interneuronálního
spojení zřejmě nejlépe splňuje požadavek maximální
efektivity a komplexity řízení s minimálním počtem
řídících jednotek.
Další vývoj komplexních synapsí je zajímavý. Sou
běžně s celulární a subcelulární diferenciací neuronu
dochází totiž k izolaci jednotlivých spojů, tj. vlastně ke
ztrátě komplexity mezibuněčných kontaktů nervových
buněk. Morfologické zjednodušení je paradoxně pro
Obr. 1.2 Medúzovec Goniocnemus sp. (SM)
12 Speciální kineziologie vázeno větší variabilitou a zvětšením výkonu celého systému. Je proto evolučně výhodnější pro budování sítí – synapse tvoří rozhraní.
Postupný vývoj synapsí je provázen i značnou labi
litou vznikajících spojů. Stabilizace a fi xace spojů je enormně závislá na posilování – aferentaci. Modifi kace synapsí je pak výsledkem dlouhodobého po silování preferenčních signálů. Evoluce gangliové nervové soustavy je evolucí preferenčních spojů.
Gangliové nervové soustavy mají kromě synapsí
i další vývojovou novinku, nový buněčný element – glii. Gliové buňky jsou považovány za buňky zajišťující látkovou výměnu neuronů, ochranu neuronů, stálost iontového i objemového prostředí, imunitní zabezpečení neuronů a vytvářející nosnou strukturu („skelet“) nervového systému (viz také dále).
Trubicovitá nervová soustava je typická využitím
především bohatě rozvětvených buněk vytvářejících složitý systém spojů. Například výběžky savčích neuronů tvoří až 99 % objemu neuronů.
Evoluce trubicovité nervové soustavy je evolucí
sítí. Základní pravidlo sítí říká: Stejné uspořádání jednotlivých prvků sítě generuje stejný efekt. Morfogenetické procesy formují strukturu sítě, a tím podmiňují i její funkční projevy.
Stavební a funkční rozdíly mezi systémem trubi
covitým a gangliovým jsou zásadní. Gangliové soustavy jsou v zásadě pouze izolované shluky, skupiny vzájemně – byť preferenčně – propojených neuronů. Při vývoji trubicovitých soustav obratlovců dochází především ke dvěma procesům: ● invaginaci nervové tkáně „en bloc“, čímž vzniká
trubice
● expanzi povrchu trubice, čímž vznikají mozkové
váčky a mozek
Na buněčné a subbuněčné úrovni jde zřejmě o vý
sledek rozdílné adhezivity povrchu neuroblastů. Hypoteticky lze dovodit, že jeden z klíčových rozdílů mezi gangliovou (bezobratlí) a trubicovitou nervovou soustavou (obratlovci) je v genetickém kódování adhezivních molekul cytoplazmatických membrán neuro blastů.
Formace sítí je provázena dramatickým růstem po
čtu neuroblastů, tj. vysokou proliferační aktivitou, jejich komplikovanou prostorovou distribucí (migrací) a prostorovou orientací, provázenou tvorbou vysokého počtu spojů – synaptogenezí.
Distribuce neuroblastů je úzce svázána s loka
lizací glie. Putující neuroblasty jsou do defi nitivní polohy vedeny gliálními vlákny. Pohyb neuroblastů po gliálním povrchu je obdobou pohybu generovaného molekulárními motory kinezinu a dyneinu (viz
Obecná kineziologie). Migrace je multifaktoriální
proces. Je modulována neuromodulátory (glutamát,
GABA), růstovými faktory (epidermal growth factor
– EGF), změnami polarity, adhezivními molekulami
a enviromentálními faktory (viz dále).
Klíčovou cestou k individualizaci nervového sys
tému, resp. mozku, je synaptogeneze. Teprve početné
spoje jsou schopné formovat z masy neuronů sítě,
funkční okruhy, dráhy apod.
Procesy spojené s utvářením sítí jsou interpreto
vatelné ve dvou krajních rovinách. Tak zvaná selek
tivní hypotéza synaptogeneze předpokládá postupnou
redukci původně nadměrného počtu diferencovaných
synapsí. Redukce spojů následně vede ke stabilizaci
celého systému. Naproti tomu konstruktivistická
hypo téza akcentuje postupný nárůst počtu synapsí
z malého výchozího počtu jako důsledek stále se
stupňující aferentace. Obě hypotézy mají racionální
jádro, ale je k nim nutné připojit několik pozorování
ze synaptogeneze vyvíjející se mozkové kůry savců,
včetně kůry lidského mozku.
Embryonální synapse se objevují jako nenápadné
denzní ploché zóny na neuronálních výběžcích. Je jich
redundantní množství. Nezralé synapse jsou i v postna
tálním období velmi labilní struktury a fi xují se jen tehdy,
jsou-li posilovány. Aferentaci a fi xaci synapsí je nutné
chápat jako mnohotvárný proces, který není závislý
pouze na klasické „zevní“ stimulaci zprostředkované re
ceptory, ale je výsledkem souhry a interakcí řady faktorů:
metabolických, trofi ckých, hormonálních a genetických.
Z hlediska lokalizace synapsí je synaptogeneze topogra
fi cky i časově heterogenní proces.
Pokud tato dílčí zjištění zobecníme a pokusíme se
pouze o postižení základního evolučního významu sy
naptogeneze, pak obě uvedené hypotézy nejen nejsou
vzájemně v rozporu, ale dokonce se poměrně dobře
doplňují. Část synapsí – zřejmě menšina – je deter
minována geneticky. Většina synapsí je formována ad
hoc – zkušenostně.
1.2 Informace, komunikační
model, neurony a glie
1.2.1 Informace a komunikační model
Proces řízení je možný pouze při nepřetržitém přísunu
informací. Pojem informace je jeden z nejobecnějších
pojmů, kterými – obvykle bez defi ničního vymezení
– operuje současná věda a fi lozofi e. Neurčitost, která
termín informatio provází, je zřejmá již z jeho pů
Obecné principy funkční neuroanatomie 13
1
vodního jazykového užití. V klasické latině označoval neurčitou představu, obraz předmětu v šeru.
Nervový systém slouží k příjmu, zpracování a pří
padnému uložení informací. Zpracování informací chápeme také jako proces, jehož součástí může být vypracování odpovědi, tj. reakce organismu.
Co je to tedy informace? Univerzální defi nice
neexistuje a již z povahy problému je zřejmé, že je nemožné ji vytvořit. V běžné komunikaci je informace zpráva, sdělení. Informaci můžeme chápat i jako míru uspořádanosti systému, to znamená, že informace je opakem entropie. Komunikační teorie pracuje s defi - nicí, že jde o každý znakový projev, který má smysl pro komunikátora i příjemce. Termodynamický přístup považuje informaci za veličinu, jejíž energetická hodnota je úměrná zmenšení entropie systému.
Biologická představa
informace akcentuje význam struktury a látkové výměny: Kde existuje struktura a metabolismus, tam je generována i informace. Pro neurobiologické chápání periferního i centrálního nervového systému je snad nejvhodnější antropocentrická defi nice informace Norberta Wienera (obr. 1.3). „Informace je označení obsahu toho, co si systém vyměňuje s vnějším a vnitřním prostředím v procesu přizpůsobování a aktivního života v něm.“
REPETITORIUM – ZÁKLADNÍ KYBERNETICKÉ POSTULÁTY
Základní axiomy lze shrnout do několika bodů:
● princip zpětné vazby: způsob informačního spojení
– situace, kdy výstup systému ovlivňuje zpětně jeho
vstup
● informace: výsledek hodnocení smyslových vjemů
nebo zpracování a organizace dat; množství infor
mace odpovídá množství odstraněné neurčitosti
● modely: systémy různé fyzikální podstaty, které mají
podobné chování, takže lze jeden model studovat po
pisem chování jiného modelu
● zákon nutné variety: chceme-li ze systému odstranit
neurčitost, pak množství odstraněné neurčitosti ne
může být větší než kapacita řídícího systému; řídící
systém musí kopírovat systém řízeného (být jeho mo
delem)
V důsledku obrovského rozvoje výpočetních a ko
munikačních technologií a nepochybně i vlivem op
tiky kybernetického pohledu na biologické struktury
a procesy jsou při popisu nervového systému často
užívány technické termíny. Ne vždy je však tato ter
minologie ideální i pro živé systémy.
Pro jednoduchost je při aplikaci pojmů z oblasti in
formatiky nejvhodnější vycházet z klasického Shanno
nova-Weaverova komunikačního modelu (obr. 1.4).
Co pod jednotlivými složkami komunikačního
modelu, který nebyl primárně určen pro biologické
objekty, chápat?
● Zdroj je struktura schopná vybírat, identifi kovat
a odesílat informace. V našem slovníku jde buď
o receptor, nebo o samotný neuron. Informace
má v nervovém systému člověka dvě konkrétní
podoby: na výběžcích a na tělech neuronů je
Obr. 1.3 Norbert Wiener
(1894–1964)
ZDROJ KODÉR CESTA
ZP ZP
DEKODÉR PŘÍJEMCE
Obr. 1.4 Shannonův-Weaverův komunikační model zdroj – source: výběr a identifi kace; kodér – coder: kódování informace; přenosová cesta – channel: přenos informace; dekodér – decoder: odtajnění, zpětný překlad informace; příjemce – reciver: příjem informace; šum – noise: zkreslení; ZP – zpětná vazba
ŠUM
14 Speciální kineziologie
informace v podobě změny elektrického napětí na
povrchové buněčné membráně; na synapsích jde
o chemický přenašeč – mediátor.
● Kodér je překladatel telemetrické informace do
„řeči“, ve které bude přenášen. Strukturálně jde
opět o receptor nebo neuron, který transformuje
některou z forem energie na změnu elektrického
potenciálu. Například chuťový podnět, tj. vazba
chuťově aktivní látky na receptory buněčné mem
brány, vyvolá změnu depolarizačního potenciálu
na membráně receptorové buňky, zvýšení intrace
lulární koncentrace vápníku a uvolnění mediátoru
na synapsi.
● Přenosovou cestu (přenosový kanál) tvoří fyzická
forma toho, čím je informace přenášena. V nervo
vém systému jde především o systém neuronálních
výběžků (axonů, dendritů), intercelulárních pro
storů a likvorových cest.
● Dekodér je překladatel došlé (prošlé) informace do
jazyka, ve kterém je akceptovatelný, tj. pro cílovou
strukturu čitelný. Pro nervovou soustavu je deko
dérem cílový neuron, resp. různě rozsáhlá skupina
neuronů, např. neuronová pole projekčních oblastí
mozkové kůry.
● Šum znamená zkreslení informace. Žádný systém
pro přenos informací není úplně chráněn před jejich
zkreslením. V podmínkách nervového systému jde
o zkreslení buď fyzikálně-chemické, nebo séman
tické. Základním prvkem, který v nervovém sys
tému může redukovat šum, je paměť.
Komunikační model rozkládá systém záznamu,
převodu a zpracování informací na jednotlivé složky,
které mohou být v technickém prostředí imitovány
mechanickými, elektrickými nebo optickými prvky.
Celý systém pak umožňuje studium podílu a význam
nosti jeho jednotlivých komponent pro přenos a zpra
cování informací.
V biologické struktuře, kterou je nervový systém,
je klíčovým prvkem systému nervová buňka – neuron.
1.2.2 Neurony
Klasická neuronová teorie (Cajal, Golgi, 1933)
defi nuje neuron jako specializovanou buňku včetně
všech výběžků schopnou přijímat, transformovat, vést
a předávat specifi cké signály. Neuron je považován
za základní genetickou, stavební, trofi ckou a funkční
jednotku nervového systému.
Jako každá defi nice je i defi nice neuronu určitou
abstrakcí. Základními funkčními jednotkami všech
gangliových a trubicovitých nervových soustav jsou
vlastně „dynamické interakce skupin neuronů
a glie“. (K této „dynamické jednotce“ se vrátíme v zá
věru kapitoly.)
REPETITORIUM – NEURONOVÁ
TEORIE
Neuronová teorie nebo také
neuronová doktrína byla
zásadním způsobem formu
lována španělským lékařem
a neurohistologem, nosite
lem No belovy ceny (spolu
s C. Golgim, 1906) Ra
mónem y Cajalem v roce
1933 (obr. 1.5).
Neuronová teorie vychází
ze dvou tvrzení:
● Neuron je dyna micky
polarizován – informace
se šíří od dendritů přes
perikaryon na neurit a neuritem k pre synaptické
membráně.
● Mezi neurony neexistuje kontinuita cytoplazmy
– neurony jsou spojeny synapsemi a vytvářejí přesně
defi nované sítě.
Přes určité výhrady (Cajalova tvrzení se hodí především
pro multipolární neurony) jsou principy neuronové teorie
všeobecně platné.
■ Neuron – buněčné organely
Nervová buňka (neuron) je tvořena buněčným tě
lem (perikaryon, soma) a výběžky (neurit, dendrity).
Jako tělo se označuje ta část neuronu, která obsahuje
buněčné jádro obklopené cytoplazmou. Aferentních
výběžků – dendritů – je většinou několik (nejméně
dva), eferentní výběžek je obvykle jeden a označuje
se názvem neurit nebo axon. Buněčné tělo neuronu
má různou velikost – nejmenší těla jsou v rozmezí
6–10 μm, největší dosahují okolo 100 μm (obr. 1.6).
Buněčná membrána pokrývá povrch perikarya
a neuronálních výběžků. Membrána se, podobně jako
u jiných buněk, skládá z dvouvrstvy fosfolipidů od
dělených vrstvou proteinů. Buněčná membrána je
dynamická struktura, která je v průběhu života neu
ronu stále obměňována. Důležitou složkou neuronální
membrány jsou glykoproteinové komplexy označo
vané jako membránové receptory. Receptory jsou
vazebnými místy pro mediátory, pro peptidové neu
romodulátory a pro hormony. Jsou tak základní struk
Obr. 1.5 Santiago
Ramón y Cajal
(1852 až 1934)
Obecné principy funkční neuroanatomie 15
1
turou pro poměrně rychlou komunikaci mezi neurony, zprostředkovanou signálními molekulami. Tyto molekuly se mohou vázat nejen na receptory membránové, ale i na receptory cytoplazmatické.
Strukturálně jsou receptory bílkovinné molekuly,
které po navázání signální molekuly mění (konformují) svůj tvar a prostorové uspořádání. Touto změnou ovlivňují i sousedící molekulární komponenty membrány.
Buněčné jádro je obvykle uloženo uprostřed těla
neuronu. Je obklopeno zdvojenou jadernou membránou. Jádro obsahuje chromatinovou síť a jadérko. Morfologicky se zásadně neliší od jader jiných somatických buněk (DNK). Jaderná membrána obsahuje póry, kterými jaderná hmota komunikuje s cytoplazmou buněčného těla.
Jadérko vytváří specifi ckou RNK, která zajišťuje
proteosyntézu neuronu.
Endoplazmatické retikulum prostupuje cyto
plazmatický prostor neuronu. Jde o systém cisteren a tubulů, který komunikuje s extracelulárním prostorem. Na povrchu endoplazmatického retikula jsou navázány ribozomy. Ribozomy jsou složené z RNK. Endo plazmatické retikulum s navázanými ribozomy se považuje za tzv. hrubé endoplazmatické retikulum a je hlavním proteosyntetickým aparátem neuronu. Větší shluky endoplazmatického retikula jsou po obarvení bázickými barvivy viditelné i ve světelném mikroskopu jako tzv. Nisslova (tigroidní) substance.
Část ribozomů je rozptýlena v cytoplazmě nebo se
shlukuje a vytváří polyzomy.
Golgiho aparát je uložen v blízkosti jádra. Morfo
logicky jde o soubor plochých cisteren a váčků. Proteiny
(např. signální molekuly) vznikající v endoplazmatic
kém retikulu jsou ve formě transportních váčků do
pravovány do Golgiho aparátu. Zde dochází k jejich
dalším chemickým změnám a ve formě sekrečních
váčků (granul) jsou následně dopravovány k povrchu
neuronu nebo do cytoplazmy.
Lyzozomy jsou malé váčky obsahující hydrolytické
enzymy. Tyto enzymy mají schopnost štěpit bílkoviny,
tuky, eventuálně cizorodé látky, které proniknou do
nitra neuronu. Obecně jsou považovány za „trávicí
systém“ buněk.
Mitochondrie jsou oválné útvary uložené v bu
něčném těle, ale i v jeho výběžcích. Na vnitřních
membránách mitochondrií jsou lokalizovány enzymy
zajišťující energii pro metabolismus neuronu. Tyto en
zymy jsou také označovány jako „respirační“. V mito
chondriích je ADP přetvářen na ATP a jako zdroj pro
produkci ATP je využívána glukóza.
Cytoskelet (vnitřní kostru neuronů) formují orga
nely, které mají především vláknitý a trubicovitý tvar.
Souborně jsou označovány jako neurofi brily (neurotu
buly) a jejich funkcí je udržovat tvar neuronu, podílet
se na intracelulárním transportu a za určitých pod
mínek generovat pohyb nervových buněk (obr. 1.7). Obr. 1.6 Tělo míšního alfa-motoneuronu (SM) šipky – drobné interneurony v okolí těla motoneuronu
Obr. 1.7 Cytoskelet neuronu – červeně zvýrazněné
jsou protilátky proti bílkovinám cytoskeletu (SM)
+
16 Speciální kineziologie Neuro fi brily se skládají ze tří kategorií vláknitých bílkovin: ● Mikrofi lamenta jsou aktinová vlákna, která se vy
skytují hlavně v axonech a zvláště četná jsou v ros
toucích axonech.
● Mikrotubuly lze pozorovat ve všech výběžcích
neuronu. Zajišťují tvar výběžků a transport orga
nel a materiálů uvnitř neuronu a podílejí se také
na transportu z buněčného těla do presynaptického
zakončení axonu (tzv. antegrádní transport) i na
transportu opačným směrem (tzv. retrográdní trans
port).
● Neurofi lamenta udržují tvar neuronů a prostorové
uspořádání organel.
Kromě uvedených organel může cytoplazma neu
ronu obsahovat další mikroskopické částice. Jde o hrudky pigmentů (např. neuromelaninu nebo lipofuscinu), tukové partikule, glykogen atd. Pigmenty jsou odpadovými produkty metabolismu některých neuronù a jejich množství přibývá s věkem. Glykogen je energetickým rezervoárem a tukové partikule jsou využívány při tvorbě buněčných membrán. ■ Neuron – dendrity a axony Tělo neuronu má dva druhy výběžků: dendrity a axony. Dendrity představují recepční pole neuronu a axon vede z dendritické zóny frekvenčně modulované podráždění.
Dendrity tvoří obvykle několik výběžků buněč
ného těla. Opakovaně se větví, a jejich arborizace tak připomíná kořeny stromu. Soubor všech dendritů jednoho neuronu se proto označuje jako dendritický strom. Prostor, do kterého dendrity zasahují, je považován za dendritickou zónu, dendritický modul nebo aferentní doménu (receptivní zónu) neuronu. Organizace prostoru, do kterého dendrity zasahují, je zásadní pro pochopení integrační činnosti nervového systému. Značné regionální rozdíly nedovolují větší generalizace. Dendritické zóny Purkyňových buněk mozečku se například vzájemně téměř nepřekrývají; dendritická zóna neuronů retikulární formace mozkového kmene ale míjí dendritická pole až 4000 jiných neuronů.
Na povrchu dendritů se mohou vyskytovat krátké
výběžky (do 1 μm), tzv. dendritické trny. Dendritické trny (spine apparatus) významně zvětšují plochu dendritů a jsou – obdobně jako jiné povrchy neuronálního těla – místy synaptických kontaktů a místy, kde vznikají synaptické potenciály (obr. 1.8). Dendritické trny nejsou zřejmě jen strukturou zvětšující plochu
pro realizaci synaptického zapojení většího počtu
neuritů, ale dovolují realizovat i více kontaktů jedi
ného přívodného neuritu.
Přítomnost nebo nepřítomnost dendritických trnů
je důležitým kritériem pro klasifi kaci neuronů. Neu
rony, jejichž dendrity jsou pokryty trny, patří obvykle
do kategorie neuronů s dlouhými neurity (projekční
neurony). Neurony bez dendritických trnů mají zpra
vidla krátké neurity (lokální neurony, krátko axonové
interneurony).
Neurit (axon) je zpravidla jediný dlouhý výběžek
zakončený terminálním větvením – telodendrion. Na
konci každé terminální větve je knofl íkovité rozší
ření označované jako „terminální buton“ (bouton
terminaux). Obdobná rozšíření se mohou vyskytovat
i v průběhu neuritu a označují se jako „bouton en pas
sage“. Z neuritu mohou odbočovat také vedlejší větve,
které jsou rovněž zakončeny terminacemi (butony).
Jde o tzv. axonální kolaterály. Prostor, který obsáhne
jeden neurit, tvoří eferentní doménu neuronu.
REPETITORIUM – NEURIT A AXON
Označení neurit nebo axon se v literatuře užívá pro
miskuitně. Angloamerický termín axon, tj. „osový vá
lec“, není logický. Neurit je osovým válcem (axis = osa)
pouze tehdy, je-li obalen pochvou. Holé neurity (např.
interneurony) jsou ale i v těchto případech označovány
jako „axony“. Vzhledem k dominantnímu postavení
angličtiny je však asi nereálné prosazovat jediný, byť
správnější název.
Obr. 1.8 Dendritické trny (SM)
Obecné principy funkční neuroanatomie 17
1
Obdobný zmatek bývá v označení neuronálních výběžků
v periferním nervstvu, kdy jsou všechna vlákna nervů
považována za axony. Dendrity a neurity se liší nejen
stavbou, typem transportovaných látek a zapojením
v centrálním nervstvu, ale i směrem vedení. V dalším
textu proto oba typy výběžků přesně odlišujeme.
Kalibr neuritu odpovídá jeho funkci. Silné neurity
vedou rychle, a jsou proto dominantní v motorickém systému. Délka neuritů je velmi proměnlivá – od několika mikrometrů až do jednoho metru.
Neurity se vyskytují ve dvou formách. Neurity
obalené myelinovými pochvami se nazývají myelinové neurity. Myelinové pochvy jsou tvořeny několika vrstvami buněčné membrány spirálovitě obtočenými okolo neuritu. Jde o výběžky oligodendroglie (Schwannových buněk), ze kterých byla vytlačena cytoplazma, a okolo neuritu se obtáčejí pouze vrstvy buněčné membrány (obr. 1.9).
Myelinové pochvy obsahují vysoké koncentrace li
pidů, které podmiňují jejich bílou až nažloutlou barvu. Na longitudinálních řezech je patrné, že myelinové pochvy jsou v pravidelných intervalech přerušované. V místech přerušení (Ranvierovy zářezy) je membrána neuritu bez obalů (je tzv. nahá), není pokryta myelinovou pochvou a je v kontaktu s extracelulární tekutinou. Toto uspořádání má význam pro vedení impulzů neuritem. V myelinizovaných neuritech jsou impulzy vedeny skokem (saltatorně) – přeskakují z jednoho Ranvierova zářezu do zářezu sousedního. Tím se významně zrychluje šíření impulzů. Myelinová pochva má tedy funkci izolátoru, přerušovaného v pravidelných intervalech. Rychlost vedení vzruchů
je přímo úměrná tloušťce neuritu a tloušťce myelinové
pochvy. Nejsilnější myelinová vlákna mají rychlost
vedení až 120 m/s.
V periferním nervovém systému (míšní a hlavové
nervy, autonomní nervový systém) jsou myelinové
pochvy tvořeny Schwannovými buňkami.
Bezmyelinové neurity nejsou obaleny myelinovou
pochvou. Tato vlákna buď nemají žádné obaly, nebo
jsou zavzata do cytoplazmatických výběžků oligoden
drocytů. Často tvoří axonální svazečky, ve kterých
bezmyelinová vlákna k sobě těsně přiléhají. Rychlost
vedení impulzů v bezmyelinových vláknech je malá
(menší než 1 m/s).
Myelinizace neuritů začíná již prenatálně, ale
u většiny neuritů v centrálním nervovém systému je
dokončena do třetího roku po narození. Myelinizace
je těsně spjata s tzv. funkčním dozráváním nervového
systému.
■ ■ Neurony – jádra a dráhy
Neurony se v centrálním nervovém systému nevy
skytují izolovaně, ale tvoří skupiny, které se považují
za jádra (nuclei). Příkladem mohou být jádra míchy,
talamu, mozečku nebo jádra retikulární formace.
Neurony tvořící takové jádro mají zpravidla obdobné
funkční vlastnosti a vysílají neurity do stejné cílové
oblasti.
Pojem „jádro“ je samozřejmě zásadní a pro pocho
pení stavby nervového systému i nezbytný. Je nutné
si ale uvědomit, že nejde o zcela přesně ohraničené
a izolované shluky neuronů (kromě jasně defi nova
ných aferentních vstupů a výstupů).
V podstatě jsou dva typy jader: otevřená a uzavřená.
Dendrity otevřených jader přesahují prostor jádra
a zasahují do sousedních struktur nebo do bílé hmoty
(např. motorická jádra hlavových nervů). V uzavře
ných jádrech (např. substantia nigra) dendrity ne
opouštějí prostor daného jádra.
Na povrchu některých oblastí centrálního nervového
systému jsou neurony uspořádány do vrstev a formují
tzv. korové struktury. Příkladem může být šestivrs
tevná kůra na povrchu hemisfér nebo tří vrstevná kůra
mozečku. V periferním nervovém systému se shluky
neuronů nazývají ganglia: spinální ganglia, ganglia
v průběhu hlavových nervů, parasympatická a sympa
tická ganglia.
Neurity vystupující z určitého jádra nebo spojující
různá místa centrálního a periferního nervového sys
tému mohou vytvářet svazky nebo divergující systémy
výběžků, které se považují za nervové dráhy (tractus
nervorum). Obr. 1.9 Myelinové pochvy – příčný řez periferním nervem (SM) pochvy – červené „kroužky“, vazivové obaly nervu – modře Speciální kineziologie
Jádra, mozková a mozečková kůra a další akumu
lace neuronů se považují za „šedou hmotu“. Převažujícími elementy šedé hmoty jsou neurony, sítě kapilár a gliové buňky.
Svazky neuritů (s myelinovými obaly) jsou pova
žovány za „bílou hmotu“. Hlavním elementem bílé hmoty jsou myelinizované výběžky neuronů a gliové buňky. Typické zabarvení bílé hmoty je podmíněno bílou až nažloutlou barvou myelinových pochev. Kapilární sítě jsou v bílé hmotě poměrně chudé. 1 . 2 . 3 G l i e Gliové buňky tvoří základní strukturální skelet nervové tkáně, ve kterém jsou uloženy neurony a jejich výběžky. Gliových buněk je asi desetkrát více než neuronů. Vytvářejí mikroprostředí nervových buněk a podílejí se na formování jednoho z komunikačních kanálů centrálního nervového systému. Na základě morfologických a funkčních charakteristik se dělí na centrální glii, kterou tvoří astroglie (makroglie), oligodendroglie, mikroglie (Hortegova glie) a ependym, a periferní glii, která je tvořena satelitními a Schwannovými buňkami. ● Astrocyty (makroglie) mají malá, oválná nebo
multipolární buněčná těla s radiálně se rozbíhají
cími výběžky. Paprsčité výběžky jsou pro astrocyty
typické (obr. 1.10).
Podle uložení a tvaru se dělí na vláknité a proto
plazmatické astrocyty. Nejde o dva typy buněk,
ale o různé reakční formy jednoho buněčného typu.
Vláknité astrocyty jsou uloženy v bílé hmotě CNS
a mají dlouhé, tenké a málo se větvící výběžky.
Protoplazmatické astrocyty převažují v šedé hmotě
a mají kratší a bohatě se větvící výběžky. Mnoho
astrocytárních výběžků končí rozšířením (perivas
kulární nožkou) na povrchu kapilár. Další astro
cytární výběžky jsou zakotveny na zevním a vnitř
ním povrchu centrálního nervového systému, kde
tvoří tzv. membrana limitans gliae superfi cialis
et profunda.
Astrocyty a jejich výběžky mají četné kontakty
s těly a výběžky neuronů a obklopují i synaptické
kontakty. Při úbytku neuronů (záněty, degenerativní
onemocnění) se zmnožují a vytvářejí gliové jizvy.
Jejich další významnou funkcí je, že z extracelulár
ního prostoru odstraňují přebytek draslíkových
iontů, podílejí se na vazbě mediátorů uvolňova
ných v synapsích, regulují pH a transportují meta
bolity z kapilár do neuronů (perivaskulární nožky).
Astroglie je také producentem některých mediá
torů – GABA, glutamátu.
Mnohotné funkce astroglie se ve svém souhrnu
uplatňují při zajištění iontové a objemové homeo
stázy centrálního nervstva. Z vývojového hle
diska zvyšuje astroglie odolnost nervstva k hypoObr. 1.10 Astroglie – uvnitř kruhu tělo buňky (SM) šipky – krevní kapiláry
Obr. 1.11 Oligodendroglie – uvnitř kruhů jsou těla
gliových buněk vysílajících výběžky k axonům okol
ních neuronů (SM)