Ako je známe, nervový systém sa prvýkrát objavuje u nižších mnohobunkových bezstavovcov. Vznik nervovej sústavy je veľkým medzníkom vo vývoji živočíšneho sveta a v tomto smere sú aj primitívne mnohobunkové bezstavovce kvalitatívne odlišné od prvokov. Dôležitým bodom je prudké zrýchlenie vedenia vzruchu v nervovom tkanive: v uprotoplazme rýchlosť vedenia vzruchu nepresahuje 1-2 mikróny za sekundu, ale aj v najprimitívnejšom nervovom systéme, ktorý pozostáva z nervových buniek, je to 0,5. metrov za sekundu!
Nervový systém existuje v nižších mnohobunkových organizmoch vo veľmi rozmanitých formách: sieťovitá (napríklad v hydre), prstencová (medúza), radiálna (hviezdice) a bilaterálna. Obojstranná forma je u nižších (črevných) plochých červov a primitívnych mäkkýšov (chitón) zastúpená iba sieťou umiestnenou blízko povrchu tela, ale niekoľko pozdĺžnych povrazov sa vyznačuje mohutnejším vývojom. Ako sa nervový systém postupne vyvíja, klesá pod svalové tkanivo a pozdĺžne povrazce sa stávajú výraznejšími, najmä na ventrálnej strane tela. Zároveň sa predný koniec tela stáva čoraz dôležitejším, objavuje sa hlava (proces cefalizácie) a s ňou aj mozog - hromadenie a zhutňovanie nervových prvkov na prednom konci. Nakoniec u vyšších červov centrálny nervový systém už plne získava typickú štruktúru „nervového rebríčka“, v ktorom je mozog umiestnený nad tráviacim traktom a je spojený dvoma symetrickými komizúrami („periofaryngeálny kruh“) so subfaryngeálnymi gangliami. umiestnené na brušnej strane a potom s párovými kmeňmi brušných nervov. Podstatnými prvkami sú tu gangliá, preto sa hovorí aj o gangliovom nervovom systéme alebo o „gangliovom schodisku“. U niektorých predstaviteľov tejto skupiny zvierat (napríklad pijavice) sa nervové kmene spájajú tak blízko, že vzniká „nervový reťazec“.
Z ganglií, ktoré tvoria nervové kmene, odchádzajú výkonné vodivé vlákna. V obrovských vláknach sa nervové impulzy uskutočňujú oveľa rýchlejšie kvôli ich veľkému priemeru a malému počtu synaptických spojení (miesta kontaktu medzi axónmi niektorých nervových buniek a dendritmi a bunkami iných buniek). Čo sa týka cefalických ganglií, t.j. mozgu, potom sú vyvinutejšie u aktívnejších zvierat, ktoré majú aj najrozvinutejšie receptorové systémy.
Vznik a vývoj nervového systému je determinovaný potrebou koordinovať rôzne kvalitné funkčné jednotky mnohobunkového organizmu, harmonizovať procesy prebiehajúce v jeho rôznych častiach pri interakcii s vonkajším prostredím a zabezpečiť činnosť komplexného organizmu ako napr. jediný integrálny systém. Len koordinačné a organizačné centrum, akým je centrálny nervový systém, môže poskytnúť flexibilitu a variabilitu v reakcii tela v mnohobunkovej organizácii.
Veľký význam v tomto smere mal aj proces cefalisapie, t.j. oddelenie hlavového konca organizmu a s tým spojený vzhľad mozgu. Iba v prítomnosti mozgu je možné skutočne centralizované „kódovanie“ signálov prichádzajúcich z periférie a vytváranie integrálnych „programov“ vrodeného správania, nehovoriac o vysokom stupni koordinácie všetkej vonkajšej aktivity zvieraťa.
Samozrejme, úroveň duševného vývoja závisí nielen od štruktúry nervového systému. Napríklad vírniky, blízko príbuzné s annelidmi, majú rovnako ako oni bilaterálny nervový systém a mozog, ako aj špecializované senzorické a motorické nervy. Avšak od nálevníkov sa len málo líšia veľkosťou, vzhľadom a životným štýlom, vírniky sú v správaní veľmi podobné týmto druhom a nevykazujú vyššie duševné schopnosti ako nálevníky. To opäť ukazuje, že vedúcim faktorom pre rozvoj duševnej činnosti nie je všeobecná štruktúra, ale špecifické životné podmienky zvieraťa, povaha jeho vzťahov a interakcií s prostredím. Tento príklad zároveň opäť ukazuje, ako opatrne treba pristupovať k hodnoteniu „vyšších“ a „nižších“ znakov pri porovnávaní organizmov zaujímajúcich rôzne fylogenetické pozície, najmä pri porovnávaní prvokov a mnohobunkových bezstavovcov.
Nervový systém prešiel v evolúcii niekoľkými vývojovými štádiami, ktoré sa stali zlomovými v kvalitatívnej organizácii jeho činnosti. Tieto štádiá sa líšia počtom a typmi neurónových formácií, synapsií, znakmi ich funkčnej špecializácie a tvorbou skupín neurónov prepojených spoločnými funkciami. Existujú tri hlavné štádiá štrukturálnej organizácie nervového systému: difúzna, nodulárna, tubulárna.
Difúzne Nervový systém je najstarší, nachádza sa v coelenterátoch (hydra). Takýto nervový systém je charakterizovaný množstvom spojení medzi susednými prvkami, čo umožňuje, aby sa excitácia voľne šírila po celej nervovej sieti vo všetkých smeroch.
Tento typ nervového systému poskytuje širokú zameniteľnosť a tým väčšiu spoľahlivosť fungovania, ale tieto reakcie sú nepresné a vágne.
Nodal typ nervového systému je typický pre červy, mäkkýše a kôrovce.
Vyznačuje sa tým, že spojenia nervových buniek sú organizované určitým spôsobom, excitácia prechádza po striktne definovaných dráhach. Táto organizácia nervového systému sa ukazuje ako zraniteľnejšia. Poškodenie jedného uzla spôsobuje dysfunkciu celého organizmu ako celku, ale jeho kvality sú rýchlejšie a presnejšie.
Rúrkový Nervový systém je charakteristický pre strunatce, zahŕňa znaky difúzneho a nodulárneho typu. Nervový systém vyšších zvierat vzal všetko najlepšie: vysokú spoľahlivosť difúzneho typu, presnosť, lokalizáciu, rýchlosť organizácie reakcií nodálneho typu.
Vedúca úloha nervového systému
V prvej fáze vývoja sveta živých bytostí sa interakcia medzi najjednoduchšími organizmami uskutočňovala prostredníctvom vodného prostredia primitívneho oceánu, do ktorého vstúpili chemické látky, ktoré uvoľnili. Prvou najstaršou formou interakcie medzi bunkami mnohobunkového organizmu je chemická interakcia prostredníctvom metabolických produktov vstupujúcich do telesných tekutín. Takéto metabolické produkty alebo metabolity sú produkty rozkladu bielkovín, oxidu uhličitého atď. Ide o humorálny prenos vplyvov, humorálny mechanizmus korelácie alebo spojenia medzi orgánmi.
Humorálne spojenie sa vyznačuje nasledujúcimi vlastnosťami:
- chýba presná adresa, na ktorú sa posiela chemická látka vstupujúca do krvi alebo iných telesných tekutín;
- chemikália sa šíri pomaly;
- chemická látka pôsobí v nepatrných množstvách a zvyčajne sa rýchlo rozkladá alebo vylučuje z tela.
Humorné spojenia sú spoločné pre svet zvierat aj rastlín. V určitom štádiu vývoja živočíšneho sveta sa v súvislosti s objavením sa nervovej sústavy vytvára nová, nervová forma spojení a regulácie, ktorá kvalitatívne odlišuje živočíšny svet od rastlinného. Čím vyšší je vývoj organizmu zvieraťa, tým väčšiu úlohu zohráva interakcia orgánov prostredníctvom nervového systému, ktorá sa označuje ako reflex. Vo vyšších živých organizmoch nervový systém reguluje humorálne spojenia. Na rozdiel od humorálneho spojenia má nervové spojenie presné smerovanie ku konkrétnemu orgánu a dokonca aj skupine buniek; komunikácia prebieha stokrát rýchlejšie ako rýchlosť distribúcie chemikálií. Prechod z humorálneho spojenia do nervového spojenia nebol sprevádzaný deštrukciou humorálneho spojenia medzi bunkami tela, ale podriadením nervových spojení a vznikom neurohumorálnych spojení.
V ďalšom štádiu vývoja živých bytostí sa objavujú špeciálne orgány - žľazy, v ktorých sa produkujú hormóny, ktoré sa tvoria z potravinových látok vstupujúcich do tela. Hlavnou funkciou nervového systému je regulácia činnosti jednotlivých orgánov medzi sebou, ako aj interakcia tela ako celku s jeho vonkajším prostredím. Akýkoľvek vplyv vonkajšieho prostredia na telo sa prejavuje predovšetkým na receptoroch (zmyslových orgánoch) a uskutočňuje sa prostredníctvom zmien spôsobených vonkajším prostredím a nervovým systémom. Ako sa nervový systém vyvíja, jeho najvyššie oddelenie — mozgové hemisféry — sa stáva „riaditeľom a distribútorom všetkých činností tela“.
Štruktúra nervového systému
Nervový systém je tvorený nervovým tkanivom, ktoré pozostáva z obrovského množstva neuróny- nervová bunka s procesmi.
Nervový systém sa bežne delí na centrálny a periférny.
centrálny nervový systém zahŕňa mozog a miechu a periférny nervový systém- z nich vybiehajúce nervy.
Mozog a miecha sú súborom neurónov. Na priereze mozgu sa rozlišuje biela a šedá hmota. Sivá hmota pozostáva z nervových buniek a biela hmota pozostáva z nervových vlákien, čo sú procesy nervových buniek. V rôznych častiach centrálneho nervového systému je umiestnenie bielej a šedej hmoty rôzne. V mieche sa sivá hmota nachádza vo vnútri a biela hmota je vonku, ale v mozgu (mozgové hemisféry, mozoček) je naopak sivá hmota vonku, biela hmota je vo vnútri. V rôznych častiach mozgu sú oddelené zhluky nervových buniek (šedá hmota) umiestnené vo vnútri bielej hmoty - jadier. Zhluky nervových buniek sa nachádzajú aj mimo centrálneho nervového systému. Volajú sa uzly a patria do periférneho nervového systému.
Reflexná aktivita nervového systému
Hlavnou formou činnosti nervového systému je reflex. Reflex- reakcia tela na zmeny vo vnútornom alebo vonkajšom prostredí, ktorá sa uskutočňuje za účasti centrálneho nervového systému v reakcii na podráždenie receptorov.
Pri akomkoľvek podráždení sa vzruch z receptorov prenáša po dostredivých nervových vláknach do centrálneho nervového systému, odkiaľ cez interneurón po odstredivých vláknach smeruje na perifériu k tomu či onému orgánu, ktorého činnosť sa mení. Celá táto cesta cez centrálny nervový systém k pracovnému orgánu sa nazýva reflexný oblúk zvyčajne tvoria tri neuróny: senzorický, interkalárny a motorický. Reflex je komplexný akt, na ktorom sa podieľa podstatne väčší počet neurónov. Vzrušenie, ktoré vstupuje do centrálneho nervového systému, sa šíri do mnohých častí miechy a dostáva sa do mozgu. V dôsledku interakcie mnohých neurónov telo reaguje na podráždenie.
Miecha
Miecha- šnúra asi 45 cm dlhá, s priemerom 1 cm, umiestnená v miechovom kanáli, pokrytá tromi mozgovými blánami: tvrdá plena, pavučinová a mäkká (cievna).
Miecha sa nachádza v miechovom kanáli a je to povraz, ktorý hore prechádza do medulla oblongata a dole končí na úrovni druhého bedrového stavca. Miecha pozostáva zo sivej hmoty obsahujúcej nervové bunky a bielej hmoty pozostávajúcej z nervových vlákien. Sivá hmota sa nachádza vo vnútri miechy a je zo všetkých strán obklopená bielou hmotou.
V priečnom reze šedá hmota pripomína písmeno H. Rozlišuje predný a zadný roh, ako aj spojovacie brvno, v strede ktorého je úzky miechový kanál s likvorom. V hrudnej oblasti sú bočné rohy. Obsahujú telá neurónov, ktoré inervujú vnútorné orgány. Biela hmota miechy je tvorená nervovými procesmi. Krátke procesy spájajú časti miechy a dlhé tvoria vodivý aparát bilaterálnych spojení s mozgom.
Miecha má dve zhrubnutia – krčné a bedrové, z ktorých vychádzajú nervy do horných a dolných končatín. Z miechy vychádza 31 párov miechových nervov. Každý nerv začína od miechy dvoma koreňmi - predným a zadným. Zadné korene - citlivý pozostávajú z procesov centripetálnych neurónov. Ich telá sa nachádzajú v miechových gangliách. Predné korene - motor- sú procesy odstredivých neurónov lokalizovaných v sivej hmote miechy. V dôsledku splynutia predných a zadných koreňov vzniká zmiešaný miechový nerv. Miecha obsahuje centrá, ktoré regulujú najjednoduchšie reflexné akty. Hlavnými funkciami miechy sú reflexná činnosť a vedenie vzruchu.
V mieche človeka sa nachádzajú reflexné centrá pre svaly horných a dolných končatín, potenie a močenie. Funkciou excitácie je, že impulzy z mozgu do všetkých oblastí tela a chrbta prechádzajú cez miechu. Odstredivé impulzy z orgánov (koža, svaly) sa prenášajú vzostupnými dráhami do mozgu. Pozdĺž zostupných dráh sa odstredivé impulzy prenášajú z mozgu do miechy, potom na perifériu, do orgánov. Pri poškodení dráh dochádza k strate citlivosti v rôznych častiach tela, k porušeniu dobrovoľných svalových kontrakcií a schopnosti pohybu.
Evolúcia mozgu stavovcov
Tvorba centrálneho nervového systému vo forme neurálnej trubice sa najskôr objavuje v strunatách. U nižšie strunatce nervová trubica pretrváva počas celého života, vyššie- stavovce - v embryonálnom štádiu sa na chrbtovej strane vytvorí neurálna platnička, ktorá sa ponorí pod kožu a zloží sa do rúrky. V embryonálnom štádiu vývoja tvorí nervová trubica v prednej časti tri opuchy - tri mozgové vezikuly, z ktorých sa vyvíjajú časti mozgu: predná vezikula dáva predný mozog a diencephalon, stredná vezikula sa mení na stredný mozog, zadná vezikula tvorí cerebellum a medulla oblongata. Týchto päť oblastí mozgu je charakteristických pre všetky stavovce.
Pre nižších stavovcov- ryby a obojživelníky - vyznačujú sa prevahou stredného mozgu nad ostatnými časťami. U obojživelníkov Predný mozog sa trochu zväčšuje a na streche hemisfér sa vytvorí tenká vrstva nervových buniek - primárna dreňová klenba, staroveká kôra. U plazov Predný mozog sa výrazne zvyšuje v dôsledku nahromadenia nervových buniek. Väčšinu strechy hemisfér zaberá staroveká kôra. Prvýkrát sa u plazov objavuje základ novej kôry. Hemisféry predného mozgu sa plazia do iných častí, v dôsledku čoho sa v oblasti medzimozgu vytvorí ohyb. Počnúc starými plazmi sa mozgové hemisféry stali najväčšou časťou mozgu.
V štruktúre mozgu vtáky a plazy veľa spoločného. Na streche mozgu je primárna kôra, stredný mozog je dobre vyvinutý. U vtákov sa však v porovnaní s plazmi zvyšuje celková mozgová hmota a relatívna veľkosť predného mozgu. Mozoček je veľký a má zloženú štruktúru. U cicavcov predný mozog dosahuje svoju najväčšiu veľkosť a zložitosť. Väčšinu mozgovej hmoty tvorí neokortex, ktorý slúži ako centrum vyššej nervovej aktivity. Stredné a stredné časti mozgu u cicavcov sú malé. Rozširujúce sa hemisféry predného mozgu ich prekrývajú a drvia pod sebou. Niektoré cicavce majú hladký mozog bez rýh alebo záhybov, ale väčšina cicavcov má ryhy a záhyby v mozgovej kôre. Vzhľad drážok a zákrutov sa vyskytuje v dôsledku rastu mozgu s obmedzenými rozmermi lebky. Ďalší rast kôry vedie k vzniku skladania vo forme drážok a zákrutov.
Mozog
Ak je miecha u všetkých stavovcov vyvinutá viac-menej rovnako, potom sa mozog u rôznych zvierat výrazne líši veľkosťou a zložitosťou štruktúry. Predný mozog prechádza počas evolúcie obzvlášť dramatickými zmenami. U nižších stavovcov je predný mozog slabo vyvinutý. U rýb ho predstavujú čuchové laloky a jadrá šedej hmoty v hrúbke mozgu. Intenzívny vývoj predného mozgu je spojený s výstupom zvierat na súš. Rozlišuje sa na diencephalon a dve symetrické hemisféry, ktoré sú tzv telencephalon. Sivá hmota na povrchu predného mozgu (kôry) sa objavuje najskôr u plazov, ďalej sa vyvíja u vtákov a najmä u cicavcov. Skutočne veľké hemisféry predného mozgu sa stávajú iba u vtákov a cicavcov. V druhom prípade pokrývajú takmer všetky ostatné časti mozgu.
Mozog sa nachádza v lebečnej dutine. Zahŕňa mozgový kmeň a telencephalon (mozgová kôra).
Mozgový kmeň pozostáva z predĺženej miechy, mosta, stredného mozgu a medzimozgu.
Medulla je priamym pokračovaním miechy a pri rozširovaní prechádza do zadného mozgu. V podstate zachováva tvar a štruktúru miechy. V hrúbke medulla oblongata sú nahromadenia šedej hmoty - jadrá hlavových nervov. Zadná náprava obsahuje mozoček a mostík. Cerebellum sa nachádza nad medulla oblongata a má zložitú štruktúru. Na povrchu cerebelárnych hemisfér tvorí sivá hmota kôru a vo vnútri cerebellum - jej jadrá. Rovnako ako predĺžená miecha plní dve funkcie: reflexnú a vodivú. Reflexy medulla oblongata sú však zložitejšie. To sa odráža v jeho význame pri regulácii srdcovej činnosti, stavu ciev, dýchania a potenia. Centrá všetkých týchto funkcií sa nachádzajú v medulla oblongata. Tu sú centrá žuvania, sania, prehĺtania, slín a žalúdočnej šťavy. Napriek svojej malej veľkosti (2,5–3 cm) je predĺžená miecha dôležitou súčasťou centrálneho nervového systému. Jeho poškodenie môže spôsobiť smrť v dôsledku zastavenia dýchania a srdcovej činnosti. Funkciou vodiča medulla oblongata a pons je prenos impulzov z miechy do mozgu a späť.
IN stredný mozog sú umiestnené primárne (subkortikálne) centrá zraku a sluchu, ktoré vykonávajú reflexné orientačné reakcie na svetelnú a zvukovú stimuláciu. Tieto reakcie sa prejavujú rôznymi pohybmi trupu, hlavy a očí smerom k podnetom. Stredný mozog pozostáva z mozgových stopiek a quadrigeminalis. Stredný mozog reguluje a distribuuje tonus (napätie) kostrových svalov.
Diencephalon pozostáva z dvoch oddelení - talamus a hypotalamus, z ktorých každý pozostáva z veľkého počtu jadier zrakového talamu a subtalamickej oblasti. Prostredníctvom vizuálneho talamu sa dostredivé impulzy prenášajú do mozgovej kôry zo všetkých receptorov tela. Ani jeden dostredivý impulz, bez ohľadu na to, odkiaľ pochádza, nemôže prejsť do kôry a obísť vizuálne kopčeky. Cez diencephalon teda všetky receptory komunikujú s mozgovou kôrou. V subtuberkulárnej oblasti sa nachádzajú centrá, ktoré ovplyvňujú metabolizmus, termoreguláciu a endokrinné žľazy.
Cerebellum nachádza sa za medulla oblongata. Skladá sa zo šedej a bielej hmoty. Na rozdiel od miechy a mozgového kmeňa sa však sivá hmota – kôra – nachádza na povrchu mozočku a biela hmota sa nachádza vo vnútri, pod kôrou. Mozoček pohyby koordinuje, robí ich jasnými a plynulými, hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní rovnováhy tela v priestore a ovplyvňuje aj svalový tonus. Pri poškodení mozočka u človeka dochádza k poklesu svalového tonusu, poruchám pohybu a zmenám chôdze, spomaľuje sa reč atď. Po určitom čase sa však pohyb a svalový tonus obnovia vďaka tomu, že funkcie mozočka preberajú neporušené časti centrálneho nervového systému.
Veľké hemisféry- najväčšia a najrozvinutejšia časť mozgu. U ľudí tvoria väčšinu mozgu a sú pokryté kôrou po celom svojom povrchu. Šedá hmota pokrýva vonkajšiu časť hemisfér a tvorí mozgovú kôru. Ľudská mozgová kôra má hrúbku 2 až 4 mm a skladá sa zo 6–8 vrstiev tvorených 14–16 miliardami buniek, ktoré sa líšia tvarom, veľkosťou a funkciami. Pod kôrou je biela látka. Skladá sa z nervových vlákien spájajúcich kôru so spodnými časťami centrálneho nervového systému a jednotlivé laloky hemisfér navzájom.
Mozgová kôra má zákruty oddelené drážkami, ktoré výrazne zväčšujú jej povrch. Tri najhlbšie drážky rozdeľujú hemisféry na laloky. Každá hemisféra má štyri laloky: frontálny, parietálny, temporálny, okcipitálny. Excitácia rôznych receptorov vstupuje do zodpovedajúcich vnímavých oblastí kôry, tzv zóny a odtiaľ sa prenášajú do konkrétneho orgánu, čím ho podnecujú k činnosti. V kôre sa rozlišujú nasledujúce zóny. Sluchová zóna nachádza sa v spánkovom laloku, prijíma impulzy zo sluchových receptorov.
Vizuálna oblasť leží v okcipitálnej oblasti. Prichádzajú sem impulzy z očných receptorov.
Čuchová zóna nachádza sa na vnútornom povrchu spánkového laloku a je spojená s receptormi v nosovej dutine.
Senzorický motor zóna sa nachádza v čelnom a parietálnom laloku. Táto zóna obsahuje hlavné centrá pohybu nôh, trupu, rúk, krku, jazyka a pier. Tu leží aj centrum reči.
Mozgové hemisféry sú najvyššou divíziou centrálneho nervového systému a riadia fungovanie všetkých orgánov u cicavcov. Význam mozgových hemisfér u človeka spočíva aj v tom, že predstavujú materiálny základ duševnej činnosti. I.P. Pavlov ukázal, že duševná aktivita je založená na fyziologických procesoch vyskytujúcich sa v mozgovej kôre. Myslenie je spojené s činnosťou celej mozgovej kôry, a nie len s funkciou jej jednotlivých oblastí.
| Oddelenie mozgu | Funkcie | |
| Medulla | Dirigent | Spojenie medzi chrbticou a nadložnými časťami mozgu. |
| Reflex | Regulácia činnosti dýchacieho, kardiovaskulárneho, tráviaceho systému:
|
|
| Pons | Dirigent | Spája cerebelárne hemisféry navzájom a s mozgovou kôrou. |
| Cerebellum | Koordinácia | Koordinácia dobrovoľných pohybov a udržiavanie polohy tela v priestore. Regulácia svalového tonusu a rovnováhy |
| Stredný mozog | Dirigent | Približné reflexy na vizuálne a zvukové podnety ( otáča hlavu a telo). |
| Reflex |
|
|
| Diencephalon | talamus
hypotalamus
|
|
Mozgová kôra
Povrch mozgová kôra u ľudí je to asi 1500 cm 2, čo je mnohonásobne viac ako vnútorný povrch lebky. Tento veľký povrch kôry vznikol v dôsledku vývoja veľkého počtu rýh a zákrutov, v dôsledku čoho sa väčšina kôry (asi 70 %) koncentruje v žliabkoch. Najväčšie ryhy mozgových hemisfér sú centrálny, ktorá prebieha cez obe hemisféry, a časový, oddeľujúce temporálny lalok od zvyšku. Mozgová kôra má napriek svojej malej hrúbke (1,5–3 mm) veľmi zložitú štruktúru. Má šesť hlavných vrstiev, ktoré sa líšia štruktúrou, tvarom a veľkosťou neurónov a spojení. Kôra obsahuje centrá všetkých zmyslových (receptorových) systémov, zástupcov všetkých orgánov a častí tela. V tomto ohľade sa dostredivé nervové impulzy zo všetkých vnútorných orgánov alebo častí tela približujú ku kôre a tá môže kontrolovať ich prácu. Prostredníctvom mozgovej kôry sa uzatvárajú podmienené reflexy, ktorými sa telo neustále, po celý život, veľmi presne prispôsobuje meniacim sa podmienkam existencie, prostrediu.
6.Funkcia nervového systému- poskytujú reakciu organizmu na vplyv vonkajšieho prostredia vo forme reflexu.
najprv difúzne nervový systém sa objavuje v type Coelenterates. Predstavujú ho nervové bunky vonkajšej vrstvy tela, ktoré sa nachádzajú v celom tele a sú navzájom prepojené procesmi.
Ďalší vývoj nervového systému bol spojený s prechodom od radiálnej k bilaterálnej symetrii a spočíval v koncentrácii nervových buniek v rôznych častiach tela.
Ťažký nervový systém u plochých červov je reprezentovaný párovými hlavovými nervovými gangliami a z nich vybiehajúcimi nervovými povrazmi. U škrkaviek sa už objavuje perifaryngeálny nervový krúžok so subfaryngeálnymi a nadhltanovými gangliami a z neho vystupujúce párové povrazce.
Ventrálna nervová šnúra u annelidov je tvorený nervovým gangliom v hlavovom úseku a dvoma nervovými povrazmi, ktoré sa tiahnu z ventrálnej strany. V každom segmente sú na nervových povrazoch umiestnené párové nervové gangliá. U článkonožcov sa pozoruje ďalšie zväčšovanie nervových ganglií v oblasti hlavy (cefalizácia) a fúzia nervových ganglií, keď sa segmenty spájajú.
Rozptýlený nodulárny nervový systém u mäkkýšov je reprezentovaný tromi alebo piatimi pármi nervových ganglií umiestnených v rôznych častiach tela a spojených šnúrami.
Nervová trubica- druh nervovej sústavy charakteristický pre strunatce. Bez lebky (trieda Lancelets) Centrálny nervový systém predstavuje trubica, ktorá zachováva funkcie zmyslového orgánu, pretože obsahuje svetlocitlivé bunky (Hesseho oči). Vo vnútri neurálnej trubice je dutina - neurocoel. V prednej časti trubice je predĺženie (základ mozgu) a jeho dutina je analogická s komorou mozgu. Periférny nervový systém je tvorený odchádzajúcimi nervami.
U stavovcov Počas ontogenézy sa vytvoria tri mozgové vezikuly. Z predného močového mechúra sa vyvíja predný mozog a diencephalon, stredný močový mechúr sa vyvíja v stredný mozog a zadný močový mechúr tvorí cerebellum a medulla oblongata. Centrálny nervový systém je reprezentovaný mozgom a miechou. Existuje diferenciácia šedej a bielej hmoty.
V cyklostómoch mozog je slabo vyvinutý, všetkých päť jeho častí je umiestnených v rovnakej rovine. Periférny nervový systém predstavuje 10 párov hlavových nervov a miechových nervov.
V rybách dochádza k diferenciácii mozgu. Predný mozog je slabo vyvinutý, ale optické laloky stredného mozgu a mozočku sú dobre vyvinuté. V strednom mozgu je ohyb, 10 párov hlavových nervov.
U obojživelníkov Dobre vyvinutý je predný mozog, ktorý je rozdelený na dve hemisféry. Objaví sa šedá hmota, ktorá tvorí primárnu dreňovú klenbu. Existuje 10 párov hlavových nervov. Sympatický nervový systém a zmyslové orgány sú dobre vyvinuté.
U plazov Dochádza k progresívnemu vývoju častí mozgu, zväčšovaniu hemisfér a dreňovej klenby a vytváraniu sekundárnej dreňovej klenby. Na povrchu hemisfér sa objavujú základy kôry, zväčšuje sa mozoček a dochádza k ohybu medulla oblongata a stredného mozgu. Prvýkrát sa z mozgu vynorí 12 párov hlavových nervov.
U vtákov Pokračuje zväčšovanie hemisfér a optických lalokov, ako aj vývoj mozočka a mozgovej kôry. Majú 12 párov hlavových nervov.
3.1. Pôvod a funkcie nervového systému.
Nervový systém všetkých zvierat je ektodermálneho pôvodu. Vykonáva nasledujúce funkcie:
Komunikácia organizmu s okolím (vnímanie, prenos podráždenia a reakcia na podráždenie);
Spojenie všetkých orgánov a orgánových systémov do jedného celku;
Nervový systém je základom tvorby vyššej nervovej aktivity.
3.2. Evolúcia nervového systému medzi bezstavovcami.
Nervový systém sa prvýkrát objavil v coelenterátoch a mal difúzneho alebo retikulárneho typu nervový systém, t.j. Nervový systém je sieť nervových buniek rozmiestnených po celom tele a vzájomne prepojených tenkými procesmi. Má typickú štruktúru v hydre, ale už u medúz a polypov sa na určitých miestach (v blízkosti úst, pozdĺž okrajov dáždnika) objavujú zhluky nervových buniek, tieto zhluky nervových buniek sú prekurzormi zmyslových orgánov.
Ďalej vývoj nervového systému sleduje cestu koncentrácie nervových buniek na určitých miestach tela, t.j. pozdĺž cesty tvorby nervových uzlín (ganglia). Tieto uzly primárne vznikajú tam, kde sa nachádzajú bunky, ktoré vnímajú podráždenie z okolia. Pri radiálnej symetrii teda vzniká radiálny typ nervového systému a pri obojstrannej symetrii dochádza ku koncentrácii nervových ganglií na prednom konci tela. Párové nervové kmene rozprestierajúce sa pozdĺž tela siahajú od hlavových uzlín. Tento typ nervového systému sa nazýva gangliový kmeň.
Tento typ nervovej sústavy má u plochých červov typickú štruktúru, t.j. na prednom konci tela sú párové gangliá, z ktorých dopredu vybiehajú nervové vlákna a zmyslové orgány, a nervové kmene prebiehajúce pozdĺž tela.
U škrkaviek hlavové gangliá splývajú do perifaryngeálneho nervového prstenca, z ktorého sa pozdĺž tela rozprestierajú aj nervové kmene.
U annelidov vzniká nervový reťazec, t.j. V každom segmente sa vytvárajú nezávislé párové nervové uzliny. Všetky sú spojené pozdĺžnymi aj priečnymi prameňmi. Výsledkom je, že nervový systém získava štruktúru podobnú rebríku. Často sa oba reťazce približujú k sebe a spájajú sa pozdĺž strednej časti tela do nepárového brušného nervového reťazca.
Článkonožce majú rovnaký typ nervovej sústavy, ale znižuje sa počet nervových ganglií a zväčšuje sa ich veľkosť, najmä v oblasti hlavy alebo hlavonožca, t.j. prebieha proces cefalizácie.
U mäkkýšov je nervový systém reprezentovaný uzlami v rôznych častiach tela, ktoré sú navzájom spojené povrazmi a nervami siahajúcimi z uzlov. Gastropody majú pedálové, cerebrálne a pleurálno-viscerálne uzliny; u lastúrnikov – pedálové a pleurálno-viscerálne; u hlavonožcov - pleurálno-viscerálne a mozgové nervové gangliá. Okolo hltana hlavonožcov sa pozoruje nahromadenie nervového tkaniva.
3.3. Evolúcia nervového systému u strunatcov.
Nervový systém strunatcov predstavuje nervová trubica, ktorý sa diferencuje na mozog a miechu.
U dolných strunatcov má nervová trubica vzhľad dutej trubice (neurocoel) s nervami vybiehajúcimi z trubice. V lancelete sa v hlavovej časti vytvára malá expanzia - rudiment mozgu. Toto rozšírenie sa nazýva komora.
U vyšších strunatcov sa na prednom konci nervovej trubice tvoria tri opuchy: predné, stredné a zadné vezikuly. Z prvého mozgového vezikula sa následne vytvorí predný mozog a diencephalon, zo stredného mozgového vezikula - mezencephalon, zo zadnej - cerebellum a medulla oblongata, ktorá prechádza do miechy.
Vo všetkých triedach stavovcov sa mozog skladá z 5 sekcií (predná, stredná, stredná, zadná a dreň), ale stupeň ich vývoja nie je rovnaký u zvierat rôznych tried.
V cyklostómoch sú teda všetky časti mozgu umiestnené jedna po druhej v horizontálnej rovine. Medulla oblongata priamo prechádza do miechy s centrálnym kanálom v nutrii.
U rýb je mozog v porovnaní s cyklostómami viac diferencovaný. Objem predného mozgu je zväčšený najmä u pľúcnikov, ale predný mozog ešte nie je rozdelený na hemisféry a funkčne slúži ako najvyššie čuchové centrum. Strecha predného mozgu je tenká, pozostáva len z epitelových buniek a neobsahuje nervové tkanivo. V diencefale, s ktorým sú spojené epifýza a hypofýza, sa nachádza hypotalamus, ktorý je centrom endokrinného systému. Najrozvinutejší u rýb je stredný mozog. Optické laloky sú v ňom dobre vyjadrené. V oblasti stredného mozgu je ohyb charakteristický pre všetky vyššie stavovce. Okrem toho je stredný mozog analyzujúcim centrom. Mozoček, ktorý je súčasťou zadného mozgu, je dobre vyvinutý kvôli zložitosti pohybu u rýb. Predstavuje centrum koordinácie pohybu, jeho veľkosť sa mení v závislosti od aktivity pohybu rôznych druhov rýb. Predĺžená miecha zabezpečuje komunikáciu medzi vyššími časťami mozgu a miechou a obsahuje centrá dýchania a krvného obehu.
Z rybieho mozgu vychádza 10 párov hlavových nervov.
Tento typ mozgu, v ktorom je najvyšším centrom integrácie stredný mozog, sa nazýva ichtyopsid.
U obojživelníkov je nervový systém vo svojej štruktúre blízky nervovému systému pľúcnych rýb, ale vyznačuje sa výrazným vývojom a úplným oddelením párových predĺžených hemisfér, ako aj slabým vývojom mozočku, ktorý je spôsobený nízkou pohyblivosťou obojživelníkov. a monotónnosť ich pohybov. Ale obojživelníky vyvinuli strechu pre predný mozog, nazývanú primárna dreňová klenba - archipallium. Počet hlavových nervov, podobne ako u rýb, je desať. A typ mozgu je rovnaký, t.j. ichtyopsid.
Všetky anamnie (cyklostómy, ryby a obojživelníky) teda majú ichtyopsidný typ mozgu.
V stavbe mozgu plazov patriacich k vyšším stavovcom, t.j. k amniotom sú jasne vyjadrené znaky progresívnej organizácie. Predné mozgové hemisféry majú výraznú prevahu nad ostatnými časťami mozgu. Na ich báze sú veľké nahromadenia nervových buniek - striatum. Na bočných a stredných stranách každej hemisféry sa objavujú ostrovčeky starej kôry, archicortex. Veľkosť stredného mozgu je znížená a stráca význam ako vedúce centrum. Analytickým centrom sa stáva spodná časť predného mozgu, t.j. pruhované telá. Tento typ mozgu sa nazýva sauropsidný alebo striatálny. Cerebellum sa zväčšuje v dôsledku rôznych pohybov plazov. Medulla oblongata tvorí ostrý ohyb, charakteristický pre všetky amnioty. Z mozgu opúšťa 12 párov hlavových nervov.
Rovnaký typ mozgu je charakteristický pre vtáky, ale s niektorými vlastnosťami. Hemisféry predného mozgu sú pomerne veľké. Čuchové laloky u vtákov sú slabo vyvinuté, čo naznačuje úlohu vône v živote vtákov. Naproti tomu stredný mozog predstavujú veľké optické laloky. Mozoček je dobre vyvinutý, z mozgu vystupuje 12 párov nervov.
Mozog u cicavcov dosahuje svoj maximálny vývoj. Hemisféry sú také veľké, že pokrývajú stredný mozog a cerebellum. Zvlášť vyvinutá je mozgová kôra, jej plocha sa zväčšuje v dôsledku zákrutov a drážok. Kôra má veľmi zložitú štruktúru a nazýva sa nová kôra – neokortex. Objaví sa sekundárna dreňová klenba, neopálium. Veľké čuchové laloky sú umiestnené pred hemisférami. Diencephalon, podobne ako ostatné triedy, zahŕňa epifýzu, hypofýzu a hypotalamus. Stredný mozog je pomerne malý, skladá sa zo štyroch tuberkulóz - štvorklanného. Predná kôra je spojená s vizuálnym analyzátorom, zadná so sluchovým. Spolu s predným mozgom veľmi postupuje aj cerebellum. Z mozgu opúšťa 12 párov hlavových nervov. Analytickým centrom je mozgová kôra. Tento typ mozgu sa nazýva mliečny.
3.4. Anomálie a malformácie nervového systému u ľudí.
1. Acefália- absencia mozgu, klenby, lebky a tvárového skeletu; táto porucha je spojená s nedostatočným rozvojom prednej nervovej trubice a je kombinovaná s defektmi miechy, kostí a vnútorných orgánov.
2. Anencefália- absencia mozgových hemisfér a strechy lebky s nedostatočným vývojom mozgového kmeňa a je kombinovaná s inými vývojovými chybami. Táto patológia je spôsobená neuzavretím (dysrafizmom) hlavy nervovej trubice. V tomto prípade sa kosti strechy lebky nevyvíjajú a kosti spodnej časti lebky vykazujú rôzne anomálie. Anencefália je nezlučiteľná so životom, priemerná frekvencia je 1/1500, častejšie sa vyskytuje u plodov ženského pohlavia.
3. Atelencefália– zástava vývoja (heterochrónia) prednej časti nervovej trubice v štádiu troch vezikúl. V dôsledku toho sa netvoria mozgové hemisféry a subkortikálne jadrá.
4. Prosencefália– telencephalon je rozdelený pozdĺžnou drážkou, ale v hĺbke zostávajú obe hemisféry navzájom spojené.
5. holoprosencefália– telencephalon nie je rozdelený na hemisféry a má vzhľad hemisféry s jednou dutinou (komorou).
6. Alobarová prosencefália– delenie telencephalonu je len v zadnej časti a predné laloky zostávajú nerozdelené.
7. Aplázia alebo hypoplázia corpus callosum– úplná alebo čiastočná absencia komplexnej komisury mozgu, t.j. corpus callosum.
8. Hydroencefália- atrofia mozgových hemisfér v kombinácii s hydrocefalom.
9. Agiriya- úplná absencia drážok a konvolúcií (hladký mozog) mozgových hemisfér.
10. Mikrogyria- zníženie počtu a objemu brázd.
11. Vrodený hydrocefalus- obštrukcia časti komorového systému mozgu a jeho výstupov, vzniká primárnou poruchou vývoja nervovej sústavy.
12. Spina bifida- porucha v uzávere a oddelení miechovej nervovej trubice od kožného ektodermu. Niekedy je táto anomália sprevádzaná diplomyéliou, pri ktorej je miecha rozdelená pozdĺž určitej dĺžky na dve časti, každá s vlastným centrálnym vybraním.
13. Iniencefália- zriedkavá anomália, nezlučiteľná so životom, sa vyskytuje častejšie u plodov ženského pohlavia. Ide o hrubú anomáliu zadnej časti hlavy a mozgu. Hlava je otočená tak, aby tvár smerovala nahor. Dorzálne pokračuje pokožka hlavy do kože lumbodorálnej alebo sakrálnej oblasti.
Nervový systém všetkých zvierat je ektodermálneho pôvodu. Vykonáva nasledujúce funkcie: spojenie organizmu s prostredím (vnímanie, prenos podráždenia a reakcia na podráždenie); spojenie všetkých orgánov a orgánových systémov do jedného celku; Nervový systém je základom tvorby vyššej nervovej aktivity.
Evolúcia nervového systému medzi bezstavovcami. Nervový systém sa prvýkrát objavil v coelenterátoch a mal difúzneho alebo retikulárneho typu nervový systém, t.j. Nervový systém je sieť nervových buniek rozmiestnených po celom tele a vzájomne prepojených tenkými procesmi. Má typickú štruktúru v hydre, ale už u medúz a polypov sa na určitých miestach (v blízkosti úst, pozdĺž okrajov dáždnika) objavujú zhluky nervových buniek, tieto zhluky nervových buniek sú prekurzormi zmyslových orgánov. Ďalej vývoj nervového systému sleduje cestu koncentrácie nervových buniek na určitých miestach tela, t.j. pozdĺž cesty tvorby nervových uzlín (ganglia). Tieto uzly primárne vznikajú tam, kde sa nachádzajú bunky, ktoré vnímajú podráždenie z okolia. Pri radiálnej symetrii teda vzniká radiálny typ nervového systému a pri obojstrannej symetrii dochádza ku koncentrácii nervových ganglií na prednom konci tela. Párové nervové kmene rozprestierajúce sa pozdĺž tela siahajú od hlavových uzlín. Tento typ nervového systému sa nazýva gangliový kmeň.
Tento typ nervovej sústavy má u plochých červov typickú štruktúru, t.j. na prednom konci tela sú párové gangliá, z ktorých dopredu vybiehajú nervové vlákna a zmyslové orgány, a nervové kmene prebiehajúce pozdĺž tela.
U škrkaviek hlavové gangliá splývajú do perifaryngeálneho nervového prstenca, z ktorého sa pozdĺž tela rozprestierajú aj nervové kmene.
U annelidov vzniká nervový reťazec, t.j. V každom segmente sa vytvárajú nezávislé párové nervové uzliny. Všetky sú spojené pozdĺžnymi aj priečnymi prameňmi. Výsledkom je, že nervový systém získava štruktúru podobnú rebríku. Často sa oba reťazce približujú k sebe a spájajú sa pozdĺž strednej časti tela do nepárového brušného nervového reťazca.
Článkonožce majú rovnaký typ nervovej sústavy, ale znižuje sa počet nervových ganglií a zväčšuje sa ich veľkosť, najmä v oblasti hlavy alebo hlavonožca, t.j. prebieha proces cefalizácie.
U mäkkýšov je nervový systém reprezentovaný uzlami v rôznych častiach tela, ktoré sú navzájom spojené povrazmi a nervami siahajúcimi z uzlov. Gastropody majú pedálové, cerebrálne a pleurálno-viscerálne uzliny; u lastúrnikov – pedálové a pleurálno-viscerálne; u hlavonožcov - pleurálno-viscerálne a mozgové nervové gangliá. Okolo hltana hlavonožcov sa pozoruje nahromadenie nervového tkaniva.