Nerv
Obsah boxu
Nerv (latinsky nervus) je svazek axonů (nervových vláken) v periferním nervovém systému (PNS), který slouží k přenosu elektrických a chemických signálů, známých jako nervové vzruchy, mezi centrálním nervovým systémem (CNS), tvořeným mozkem a míchou, a ostatními částmi těla. Nervy jsou základní komunikační sítí organismu, která umožňuje vnímání, pohyb, regulaci vnitřních orgánů a komplexní myšlenkové procesy.
Nervy jsou tvořeny výběžky neuronů, obalenými podpůrnými gliovými buňkami a vazivovými obaly. Tyto struktury zajišťují ochranu, výživu a efektivní vedení signálu. Soubor všech nervů v těle tvoří periferní nervovou soustavu.
⚙️ Struktura a funkce
Každý nerv je komplexní orgán složený z několika typů tkání. Jeho základní funkční jednotkou je neuron, specializovaná buňka pro přenos informací.
Stavba neuronu
Ačkoliv nerv jako celek je tvořen svazky axonů, pro pochopení jeho funkce je klíčová stavba samotného neuronu:
- Tělo buňky (soma): Obsahuje jádro a většinu organel, je metabolickým centrem neuronu.
- Dendrity: Krátké, bohatě větvené výběžky, které přijímají signály od jiných neuronů a vedou je směrem k tělu buňky.
- Axon (nervové vlákno): Dlouhý výběžek, který vede nervové vzruchy od těla buňky k dalším neuronům, svalům nebo žlázám. Axony z mnoha neuronů se sdružují a tvoří nerv.
- Myelinová pochva: Tuková izolační vrstva obalující většinu axonů, tvořená Schwannovými buňkami v PNS. Umožňuje mnohem rychlejší, tzv. saltatorní (skokové) vedení vzruchu. Mezi jednotlivými segmenty myelinové pochvy jsou Ranvierovy zářezy.
Přenos signálu
Nervy přenášejí informace ve formě akčních potenciálů. Jedná se o rychlé, krátkodobé změny elektrického napětí na membráně axonu. Když akční potenciál dorazí na konec axonu, na specializovaném spojení zvaném synapse, dojde k uvolnění chemických látek – neurotransmiterů. Tyto látky se navážou na receptory další buňky (neuronu, svalové buňky) a vyvolají v ní odpověď (např. další akční potenciál nebo svalový stah).
🗺️ Dělení nervů
Nervy lze klasifikovat podle několika kritérií, nejčastěji podle směru vedení vzruchu, původu nebo přítomnosti myelinové pochvy.
Podle směru vedení vzruchu
- Senzitivní (aferentní) nervy: Vedou vzruchy z receptorů (např. v kůži, svalech, orgánech) do centrálního nervového systému. Přenášejí informace o dotyku, bolesti, teplotě, poloze těla atd.
- Motorické (eferentní) nervy: Vedou vzruchy z CNS k výkonným orgánům (efektorům), především ke svalům a žlázám. Řídí tak pohyb a sekreci.
- Smíšené nervy: Obsahují jak senzitivní, tak motorická vlákna. Většina nervů v lidském těle je smíšená. Příkladem je sedací nerv (nervus ischiadicus).
Podle původu
- Mozkové (kraniální) nervy: Vystupují přímo z mozku nebo mozkového kmene. U člověka jich je 12 párů a označují se římskými číslicemi (I–XII). Inervují především oblast hlavy a krku (např. trojklaný nerv, lícní nerv), s výjimkou bloudivého nervu (nervus vagus), který zasahuje až do hrudní a břišní dutiny.
- Míšní (spinální) nervy: Vystupují z míchy v párech. U člověka je 31 párů míšních nervů: 8 krčních, 12 hrudních, 5 bederních, 5 křížových a 1 kostrční. Po výstupu z páteřního kanálu se často spojují a vytvářejí nervové pleteně (plexus), jako je plexus brachialis pro horní končetinu.
Podle obalu
- Myelinizované nervy: Jejich axony jsou obaleny myelinovou pochvou, což umožňuje velmi rychlé vedení vzruchu (až 120 m/s).
- Nemyelinizované nervy: Postrádají myelinovou pochvu, vedení vzruchu je podstatně pomalejší (cca 1 m/s). Typicky vedou např. informace o tupé, chronické bolesti.
🔬 Histologická stavba
Nerv není jen shlukem axonů, ale je organizován do několika vrstev vazivových obalů, které poskytují mechanickou ochranu a krevní zásobení:
- Endoneurium: Jemná vrstva vaziva, která obaluje každý jednotlivý axon (nervové vlákno) a jeho myelinovou pochvu.
- Perineurium: Silnější vazivový obal, který sdružuje několik axonů do svazku (fasciklu). Perineurium tvoří tzv. hemato-nervovou bariéru, která chrání nervová vlákna před škodlivými látkami z krve.
- Epineurium: Vnější, nejpevnější vazivový obal, který spojuje jednotlivé fascikly dohromady a tvoří tak celý nerv. Obsahuje cévy a tukovou tkáň.
⚡ Fyziologie nervového vzruchu
Základem funkce nervu je schopnost jeho axonů generovat a vést elektrické signály. Tento proces je založen na pohybu iontů přes membránu neuronu.
Klidový a akční potenciál
V klidovém stavu je uvnitř neuronu záporný elektrický náboj oproti vnějšku. Tento rozdíl se nazývá klidový membránový potenciál (cca -70 mV) a je udržován sodno-draselnou pumpou.
Pokud je neuron dostatečně stimulován, dojde k otevření iontových kanálů a rychlému vtoku sodných iontů (Na+) do buňky. Tím se polarita membrány na krátký okamžik obrátí (vznikne kladný náboj uvnitř) – tento jev se nazývá depolarizace a je podstatou akčního potenciálu. Tato změna napětí se pak šíří po celé délce axonu jako vlna. U myelinizovaných vláken přeskakuje vzruch mezi Ranvierovými zářezy, což vedení dramaticky zrychluje.
Synaptický přenos
Na konci axonu se elektrický signál (akční potenciál) mění na chemický. Akční potenciál způsobí uvolnění neurotransmiterů (např. acetylcholin, dopamin, serotonin) z presynaptického zakončení do synaptické štěrbiny. Tyto molekuly se navážou na receptory na postsynaptické membráně (dalšího neuronu nebo svalové buňky) a vyvolají v ní specifickou reakci.
🩺 Patologie a onemocnění
Poškození nebo onemocnění nervů může vést k široké škále příznaků, od bolesti a necitlivosti po svalovou slabost a paralýzu.
- Neuropatie: Obecný termín pro poškození periferních nervů. Může být způsobena cukrovkou (diabetická neuropatie), nedostatkem vitamínů, toxiny (alkohol) nebo autoimunitními chorobami.
- Traumatické poškození: Nervy mohou být přerušeny, stlačeny nebo pohmožděny při úrazech. Regenerace periferních nervů je možná, ale často pomalá a neúplná.
- Demyelinizační onemocnění: Choroby, při kterých je poškozována myelinová pochva. Nejznámějším příkladem je roztroušená skleróza, která postihuje CNS, ale podobné procesy mohou postihnout i PNS (např. Guillain-Barrého syndrom).
- Záněty nervů (neuritidy): Mohou být způsobeny infekcemi (např. pásový opar, lymská borelióza) nebo autoimunitními reakcemi.
- Útlakové syndromy: Vznikají stlačením nervu v anatomicky úzkých prostorech, například syndrom karpálního tunelu.
📜 Historie výzkumu
Pochopení funkce nervů se vyvíjelo po staletí. Ve starověku se věřilo, že nervy jsou duté trubice vedoucí "živočišné duchy". Klíčové objevy přišly až s rozvojem experimentální vědy:
- Luigi Galvani (18. století) objevil "živočišnou elektřinu", když ukázal, že elektrický proud může vyvolat stah svalu žabího stehýnka, a položil tak základy elektrofyziologie.
- Santiago Ramón y Cajal (konec 19. století) pomocí zdokonalené mikroskopické techniky formuloval neuronovou doktrínu, podle níž je nervový systém složen z jednotlivých, navzájem propojených buněk – neuronů.
- Alan Lloyd Hodgkin a Andrew Fielding Huxley (polovina 20. století) popsali přesný iontový mechanismus vzniku akčního potenciálu, za což obdrželi Nobelovu cenu.
🔬 Pro laiky
Představte si nerv jako velmi složitý elektrický kabel. Tento kabel se skládá z mnoha tenkých drátků (axonů), z nichž každý je izolován (myelinovou pochvou). Celý svazek drátků je pak zabalen do několika ochranných obalů (endoneurium, perineurium, epineurium).
Když se například dotknete horkého předmětu, čidla v kůži vyšlou po "senzitivních drátcích" elektrický signál do vaší "centrály" – míchy a mozku. Centrála signál zpracuje a okamžitě pošle příkaz po jiných, "motorických drátcích" ke svalům vaší ruky, aby se stáhly a odtáhly ruku pryč. Celý tento proces proběhne ve zlomku sekundy. Nervy tedy fungují jako informační dálnice, které propojují všechny části těla s řídícím centrem a umožňují jim spolu komunikovat.