Centrálny nervový systém (CNS): štruktúra a funkcie

Centrálny nervový systém (CNS) je riadiacim centrom celého tela - zahŕňa mozog a miechu a práve tieto dve štruktúry určujú, aké podnety dostávame z prostredia, ako aj to, ako prebiehajú naše plánované pohyby alebo ako často dýchame. Čo však vlastne sú zložky centrálneho nervového systému? Aké sú choroby CNS?

Obsah

1. Centrálny nervový systém: vývoj
2. Centrálny nervový systém: mozog
3. Centrálny nervový systém: pohraničie
4. Centrálny nervový systém: hustoty
5. Centrálny nervový systém: stredný mozog
6. Centrálny nervový systém: most
7. Centrálny nervový systém: dreň
8. Centrálny nervový systém: mozoček
9. Centrálny nervový systém: miecha
10. Centrálny nervový systém: choroby

Centrálny nervový systém sa skladá z dvoch hlavných zložiek, mozgu (bežne označovaného ako mozog) a miechy. Hlavnou zložkou, ktorá buduje centrálny nervový systém, sú nervové bunky, teda neuróny - odhaduje sa, že iba v mozgu je ich asi 100 miliárd. Okrem nich sú štruktúry CNS tvorené tiež z rôznych podporných buniek (označovaných ako gliové bunky) - medzi ktoré patria okrem iného:

• astrocyty (bunky pôsobiace okrem iného s degradáciou neurotransmiterov a odstraňovaním nepotrebných metabolitov z blízkosti neurónov)
• oligodendrocyty (bunky zapojené do produkcie myelínových obalov)
• ependymálne bunky (bunky lemujúce okrem iného štruktúry komorového systému, ktoré sa zaoberajú tvorbou aj resorpciou mozgovomiechového moku)

Centrálny nervový systém: vývoj

Nástup vývoja centrálneho nervového systému nastáva pomerne skoro, už 16. deň po oplodnení. To je prípad, keď je nervová platnička vytvorená z ektodermy. V dôsledku množenia buniek na jeho periférii sa vytvára nervový žľab. Potom sa vytvorí neurálna trubica, ktorá je do konca štvrtého týždňa tehotenstva úplne uzavretá. V trubici sa začnú vytvárať štyri bubliny, ktoré sú:

• predný mozog (používa sa na vytvorenie predného mozgu a medzimozgu)
• stredný mozog
• zadný mozog (od ktorého sú oddelený zadný mozog a dreň)

Počas tehotenstva sa jednotlivé časti centrálneho nervového systému zväčšujú a vyvíjajú sa ich rôzne prvky. Z dôležitých udalostí, ktoré sa dejú počas vývoja centrálneho nervového systému, tu stojí za zmienku tvorba prvých synaptických spojení v šiestom týždni tehotenstva alebo začiatok tvorby myelínových obalov v 11.-12. týždeň tehotenstva.

Pravdepodobne nie je potrebné vysvetľovať skutočnosť, že tak ako je značne komplikovaná štruktúra a funkcie centrálneho nervového systému, tak je komplikovaný aj proces jeho vývoja - rôzne patológie, ktoré narúšajú vývoj CNS (napr. Rôzne škodlivé faktory, ktorým je plod vystavený v r. počas tehotenstva) môže mať za následok vrodené chyby centrálneho nervového systému, ako napr

• anencefália
• spina bifida
• tvorba iba jednej hemisféry mozgu

Centrálny nervový systém: mozog

Mozog sa skladá z niekoľkých rôznych štruktúr, ktoré sa od seba odlišujú štruktúrou aj funkciami. V mozgu chránenom štruktúrami lebky možno všeobecne rozlíšiť nasledujúce prvky:

• hraničný mozog
• medzimozgový
• stredný mozog
• jadro predĺžené
• mozoček

Ak sa pozrieme na akýkoľvek diagram mozgu, prvá vec, ktorá upúta pozornosť - hemisféry mozgu - zodpovedá prednému mozgu. Okrem vyššie uvedených štruktúr táto časť centrálneho nervového systému zahŕňa aj komisúry mozgu (ktoré zahŕňajú corpus callosum), bazálne gangliá, hipokampus a bočné komory patriace do komorového systému mozgu.

V prednom mozgu sú štyri laloky, ktoré sú:

1. čelný lalok: nachádza sa v prednej časti predného mozgu a zodpovedá na udržanie pozornosti, krátkodobej pamäte, motivačných procesov a plánovania
   
   
2. temenný lalok: umiestnený vedľa čelného laloku a zodpovedný za integráciu rôznych zmyslových podnetov, ako napr hmatové podnety z rôznych častí tela
   
   
3. temporálny lalok: nachádza sa v bočných častiach predného mozgu, medzi jeho funkcie patrí rozbor sluchových vnemov, navyše temporálny lalok súvisí aj s našou pamäťou a emóciami
   
   
4. okcipitálny lalok: nachádza sa v zadnej koncovej časti predného mozgu a hrá úlohu pri analýze vizuálnych podnetov.

Vyššie sú uvedené niektoré komponenty predného mozgu, ktoré tiež stoja za zmienku. Corpus callosum je súbor mnohých nervových vlákien, vďaka ktorým môžu navzájom komunikovať pravá a ľavá mozgová hemisféra (všeobecne sa považuje za najväčší zhluk bielej hmoty v celom mozgu).

Základné jadrá sú zase štruktúrami zodpovednými okrem iného za za to, ako pokračujú naše motorické činnosti.

Hipokampus sa zase považuje za prvok limbického systému a primárne sa spája s rôznymi pamäťovými procesmi.

Centrálny nervový systém: hustoty

Patriaci do medzimozgu CNS sa nachádza medzi koncovým mozgom a stredným mozgom. Zahŕňa okrem iného talamus a hypotalamus a tretia komora komorového systému, okrem toho sa epifýza a hypofýza tiež považujú za časti diencefala.

Rovnako ako všetky časti centrálneho nervového systému má aj diencephalon mnoho dôležitých funkcií. Práve tam sa nachádzajú centrá, ktoré riadia priebeh metabolizmu. Hypofýza a hypotalamus sú jednou zo základných endokrinných žliaz (vylučujú hormóny riadiace činnosť ďalších žliaz, ako je štítna žľaza, pohlavné žľazy alebo nadobličky).

Epifýza sa podieľa na regulácii rytmu spánku a bdenia, navyše sú v diencefalone prítomné rôzne centrá, ktorých úlohou je integrovať rôzne senzorické stimuly dosahujúce do CNS.

Centrálny nervový systém: stredný mozog

V medzimozgu sú ďalšie prvky komorového systému mozgu - sú to:

• zásobovanie mozgu vodou (lat. aquaeductus cerebri) naplnené mozgovomiechovým mokom
• štvrtá komora

Stredný mozog má veľa spojení so zvyškom mozgu a jeho hlavnými funkciami sú kontrola pohybov očí a reflexov súvisiacich so zrakom a sluchom. Stredný mozog spolu s dreňou a mostom spolu tvoria štruktúru známu ako mozgový kmeň.

Centrálny nervový systém: most

Ako už bolo spomenuté vyššie, mostík je súčasťou mozgového kmeňa. Medzi jeho úlohy patrí ovplyvňovanie priebehu rôznych motorických činností a mostom je okrem toho aj spojenie medzi mozočkom a mozgovou kôrou patriacou do koncového mozgu.

Centrálny nervový systém: dreň

Medulla je tretia a posledná zložka, ktorá vytvára mozgový kmeň. V tejto štruktúre existuje veľa centier, ktoré riadia základné životné procesy - napríklad centrum, ktoré riadi dýchanie, alebo centrum, ktoré reguluje hodnotu krvného tlaku. Úlohou drene je okrem toho aj sprostredkovanie prenosu nervových impulzov medzi miechou a zvyškom centrálneho nervového systému.

Centrálny nervový systém: mozoček

Názov malého mozgu neprišiel z ničoho nič - štruktúra pripomína zmenšené hemisféry mozgu. Rovnako ako mozoček, aj mozoček má dve hemisféry. Funkcie tejto časti centrálneho nervového systému sú nesmierne dôležité - je to mozoček, ktorý je zodpovedný za udržanie našej rovnováhy alebo presný priebeh našich pohybov. Táto štruktúra sa navyše podieľa na koordinácii priebehu pohybov očí a ovplyvňuje naše učenie sa nových motorických aktivít.

Centrálny nervový systém: miecha

Miecha je akýmsi medzičlánkom - podieľa sa na prenose impulzov medzi vyššími poschodiami centrálneho nervového systému (t. J. Mozgu) a periférneho nervového systému - takýmito impulzmi sú okrem iného: signály z hmatových, bolestivých alebo tepelných receptorov.

Miecha prechádza pozdĺž miechového kanála takmer po celej svojej dĺžke - ľudská miecha zvyčajne končí na úrovni prvého bedrového stavca. Miecha je rozdelená do segmentov:

• 8 krčný
• 12 prsníkov
• 5 bedrový
• 5 kríž
• 1 tlačidlo

Z každého z týchto segmentov odchádza jeden pár miechových nervov.

Centrálny nervový systém: choroby

Kvôli dôležitým funkciám centrálneho nervového systému môžu príznaky jeho chorôb extrémne dramatickým spôsobom narušiť normálne fungovanie pacientov. Existuje oveľa viac chorôb CNS, ako by si človek mohol predstaviť - príklady jedincov, ktoré sa môžu týkať tejto konkrétnej časti nervového systému, zahŕňajú:

• rôzne druhy infekcií (ako napríklad meningitída, ale aj encefalitída alebo mozgový absces, navyše môže dôjsť k postihnutiu CNS aj pri rôznych pohlavne prenosných chorobách - príkladom môže byť syfilis centrálneho nervového systému)
  
  
• mŕtvica, mozgová príhoda alebo cievna mozgová príhoda (ktorá môže byť ischemická alebo hemoragická)
  
  
• neurodegeneratívne choroby (napríklad Alzheimerova choroba alebo Parkinsonova choroba)
  
  
• neoplastické ochorenia (v centrálnom nervovom systéme sa môžu vyvinúť benígne aj malígne nádory)
  
  
• poranenia centrálneho nervového systému
  
  
• vrodené chyby (anencefália je jedným z najvážnejších z týchto problémov)
  
  
• geneticky podmienené choroby (napríklad amyotrofická laterálna skleróza alebo Huntingtonova choroba)
  
  
• neurodevelopmentálne poruchy (ktoré zahŕňajú ADHD a poruchy autistického spektra)

Nie je však možné vymenovať konkrétne príznaky spôsobené chorobami centrálneho nervového systému - všetko závisí od toho, čo presne sa u pacienta vyvinie.

Choroby pacienta sa niekedy vyvíjajú veľmi zákerne a zvyšujú ich závažnosť veľmi pomaly - to je napríklad prípad rôznych neurodegeneratívnych ochorení. Ďalšie osoby môžu viesť k náhlym a závažným neurologickým deficitom - príkladom choroby, ktorá ich môže spôsobiť, je mŕtvica.

Zdroje:

1. Ľudská anatómia. Učebnica pre študentov a lekárov, vyd. II a doplnený W. Woźniakom, vyd. Urban & Partner, Wrocław 2010
2. Andrzejczak-Sobocińska A., Kochanowski J., Centrálny nervový systém, postgraduálna medicína

O autorovi

Luk. Tomasz Nęcki Absolvent lekárskej fakulty na Lekárskej univerzite v Poznani. Obdivovateľ poľského mora (najlepšie prechádzky pozdĺž jeho brehov so slúchadlami v ušiach), mačiek a kníh. Pri práci s pacientmi sa zameriava na to, že ich vždy počúvam a trávim toľko času, koľko potrebujú.