Lidský mozek

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Animace řezů lidským mozkem
Lidský mozek
Animované schéma mozku s barevně odlišenými jednotlivými částmi

Lidský mozek (encephalon) je řídící a integrační orgán nervové soustavy člověka. Řídí a kontroluje veškeré tělesné funkce, jako je činnost srdce, trávení, pohyb, řeč, ale i samotné myšlení, paměť či vnímání emocí.

Lidský mozek má objem asi 1450 cm3[1] a váží přibližně 1300–1400 g, tedy 2 % lidské váhy.[2] Obsahuje asi 50–100 miliard (tedy asi 1011) neuronů, z nichž asi 10 % (1010) jsou pyramidální buňky v mozkové kůře. Mezi nervovými buňkami existuje až biliarda (tedy 1015) synaptických spojení.[3]

Makroskopická anatomie[editovat | editovat zdroj]

Mozek lze zjednodušeně rozdělit na mozkový kmen, mezimozek (diencephalon) a koncový mozek (telencephalon). Anatomicky se však dělí na tyto části: prodloužená mícha (medulla oblongata), Varolův most (Pons Varoli, běžně Pons), Střední mozek (mesencephalon), Mozeček (Cerebellum), Mezimozek (diencephalon) a koncový mozek (telencephalon).[4] Makroskopicky se na mozku popisují mnohé útvary, které se často překrývají s funkčními strukturami téhož jména nebo v sobě takové struktury ukrývají, struktura funkční pak obvykle nese jméno podle struktury, pod kterou se nachází (např. nuclei mamilarii se vyskytují v hrbolcích na spodině mozku s názvem corpora mamillaria); případně jsou struktury pojmenovány na základě svého vzhledu (tvaru či barvy, kupř. corpora geniculata – "kolínkovitá tělíska", locus caeruleus – "modrošedé místo").

Prodloužená mícha[editovat | editovat zdroj]

Prodloužená mícha neboli Medulla oblongata, v praxi často pouze oblongata, je přechodem mezi míchou a mozkovým kmenem. Za hranici mezi míchou a oblongatou se považuje decussatio pyramidorum, viditelné zkřížení vláken pyramidové dráhy.[4] Oblongata je místem, kde se dráhy zadních provazců míchy (tzv. lemniskální systém) přepojuje v nucleus cuneatus a nucleus gracilis (obě tato jádra vyzdvihují stejnojmenné hrbolky). Dále její šedé hmoty obsahují část jader hlavových nervů a úsek retikulární formace. Nejnápadnějšími makroskopickými útvary na oblongatě jsou tzv. pyramidy (podle kterých dostala jméno tudy probíhající pyramidová dráha) a oliva, oválné vyvýšení po straně oblongaty, která v sobě ukrývá stejnojmenná jádra.[4]

Varolův most[editovat | editovat zdroj]

Varolův most neboli Pons Varoli, v praxi často pouze pons, je úsek mozkového kmene navazující na oblongatu. Některé struktury z oblongaty (zejm. retikulární formace a některé ascendentní dráhy) se nachází i v pontu. Dále se v něm nachází další jádra hlavových nervů a tzv. "relé jádra" sluchové dráhy. Nejdůležitější struktura v pontu jsou však pontinní jádra, která přivádí informace do mozečku. Makroskopicky významným útvarem v pontu (částečně i v oblongatě) je čtvrtá mozková komora.[4]

Mozeček[editovat | editovat zdroj]

Mozeček vývojově vznikl z dorsální ploténky methencephala (viz níže) a jedná se o koordinační centrum motoriky. Šedá hmota se dělí na kůru mozečku a na mozečková jádra (ncl. Dentatus, ncl. emboliformis, ncll. globosi a ncl. fastigii). Bílá hmota přivádí do mozečkové kůry informace jednak z mozkové kůry (informace o zamýšleném pohybu a zraková či sluchová korekce z příslušných korových oblastí), jednak z vestibulárních jader a rovnovážného ústrojí (informace o poloze či pohybu těla) a jednak z míchy (proprioceptivní informace z těla – pozice končetin, napětí svalů). Tato vlákna tvoří v mozečku tzv. arbor vitae neboli strom života, jelikož jejich větvení opravdu silně připomíná strom. Mozečková kůra tyto informace zpracovává a prostřednictvím jader je vysílá skrze Thalamus do kůry.[4]

Střední mozek[editovat | editovat zdroj]

Střední mozek neboli mesencephalon je poslední úsek mozkového kmene. Anatomicky se dělí na tři části – tectum, tegmentum a crura cerebri. Tectum, neboli čtverhrbolí, je skupina čtyřech drobných hrbolků, které jsou evolučně stará vývojová centra pro zrak a sluch, jejichž funkci později převzal Thalamus a korová centra, avšak stále do nich vedou odbočky ze zrakové a sluchové dráhy a zajišťují mimovolné odpovědi na zrakové a sluchové podněty.[4] Tegmentum je střední etáž mesencephala a kromě mnoha šedých hmot s velkým významem jak pro motoriku (nucleus ruber a další jádra hlavových nervů) tak pro mimovolnou činnost (substancia grisea centralis okolo aqueductus mesencephali, retikulární formace a četná intersticiální jádra). Skrze tegmentum prochází tzv. aqueductus mesencephali, který spojuje třetí a čtvrtou mozkovou komoru. Hranici mezi tegmentem a crura cerebri tvoří funkčně nesmírně významná struktura – substantia nigra (černá hmota), která je kromě svého zapojení do motorických okruhů také místem, kde vzniká dopamin, jehož nedostatek způsobuje parkinsonismus. Crura cerebri se skládají výhradně z bílé hmoty a obsahují descendentní dráhy z mozkové kůry.[4]

Mezimozek[editovat | editovat zdroj]

Mezimozek neboli diencephalon je soubor šedých hmot sdružených okolo třetí mozkové komory, které mají velký funkční význam. Skládá se z těchto struktur: Thalamus, hypothalamus, subthalamus, metathalamus a epithalamus. (Do jisté míry i sítnice, jež je výchlipkou diencephala)[4]

Thalamus[editovat | editovat zdroj]

Thalamus je největší útvar v diencephalu, soubor šedých hmot který přijímá sensitivní podněty z celého těla a přepojuje je dále do kůry. Thalamus se považuje za "bránu do vědomí", tedy že podněty, které nedosáhnou Thalamu si člověk neuvědomí.[4] Také je spolu s retikulární formací součást ascendentního budivého systému.

Subthalamus[editovat | editovat zdroj]

Subthalamus je soubor šedých hmot uložený těsně pod thalamem. Účastní se na koordinaci pohybů, jeho poškození může vyústit v různé poruchy, jako je třeba hemibalismus – prudké, házivé pohyby končetin, objevují se kontralaterálně k poškození (tedy na opačné straně, než je poškození).[4]

Hypothalamus[editovat | editovat zdroj]

Hypothalamus je podkorové visceromotorické centrum a má mnoho významných funkcí. Jednak je zapojený do endokrinního systému (hypothalamo-hypofysární systém) a jednak je nadřazený autonomnímu nervstvu. Je také zapojený do limbického systému, a proto v nás emoce vzbuzují somatické reakce (červenání se, zrychlení srdeční akce apod.). Také je pomocí svého napojení na zrakovou dráhu a epifýsu účasten na regulaci cirkadiánních rytmů (něco jako denní režim těla).[4]

Metathalamus[editovat | editovat zdroj]

Metathalamus sestává ze dvou hrbolků připojených na zatní stranu thalamu – corpus geniculatum laterale et mediale a jedná se o podkorové zrakové (c.g. laterale) a sluchové (c.g. mediale) centrum. Zde se přepojuje zraková/sluchová dráha a zároveň odtud vychází odbočky do evolučně starších center v tectu.

Epithalamus[editovat | editovat zdroj]

Epithalamus je oddíl diencephala, jež obsahuje tyto důležité struktury: epifýsu, habenulum a comissura habenulare a tzv. pretektální oblast, kde se přepojuje většina očních reflexů.[4]

Koncový mozek[editovat | editovat zdroj]

Koncový mozek neboli telencepalon je evolučně nejmladší část mozku, která je u savců a zejména u primátů silně vyvinuta. Telencephalon je rozdělen na dvě hemisféry, z nichž každá má pět laloků (nebo šest, podle některých dělení).

  • Frontální (čelní)
  • Parietální (temenní)
  • Okcipitální (týlní)
  • Temporální (spánkový, jako jediný je fyzicky oddělen od ostatních ve fissura lateralis cerebri)
  • Insulární (lat. insula = ostrov; jedná se o úsek kůry skrytý pod spánkovým lalokem)
  • Někdy se ještě vyčleňuje limbický lalok (jedná se spíše o funkční jednotku)

Hemisféry jsou pokryty kůrou, která se dělí na tři typy: paleocortex – evolučně nejstarší, má tři vrstvy, vyskytuje se v tzv. čichovém mozku; archicortex – taktéž evolučně stará třívrstevná kůra, je součástí některých struktur limbického systému; neocortex – tvoří 96 % povrchu hemisfér, je evolučně mladší, je šestivrstevná.[4]

V koncovém mozku se ještě vyskytují tyto významné struktury: bazální ganglia – podkorové motorické centrum, má velký význam pro přípravu složitých pohybů, u některých nižších obratlovců (např. laboratorní myš s experimentálně poškozenou kůrou) mohou suplovat funkci korových motorických center. Dále sem patří struktury limbického systému – podkorové centrum amygdala, hipokampus (korové centrum tvořené archicortexem) a gyrus cinguli (korové centrum).[4]

Povrch hemisfér je u člověka rozbrázděn do mnoha závitů (na rozdíl od lissencephalních živočichů, kteří mají mozek hladký), čímž se efektivně zvyšuje plocha kůry. Závity (gyri) jsou od sebe odděleny rýhami (sulci), z kterých je nejdůležitějším sulcus centralis který od sebe odděluje motorické a sensitivní korové oblasti.[4] Gyrifikace probíhá již v embryonálním období a při narození je dokončená.[5]

Bílá hmota[editovat | editovat zdroj]

Bílá hmota sestává z myelinisovaných axonů nervových buněk. V mozku tvoří tři základní skupiny: vlákna projekční, asociační a komisurální. Projekční vlákna jsou vlákna, která předávají informace z nižších etáží na vyšší a naopak. Příkladem je capsula interna, největší skupina projekčních vláken, která mimo jiné vedou motorické povely z kůry.[4]

Asociační vlákna jsou taková, která spojují různé místa na téže etáži. Největší význam mají asociační vlákna korová, která integrují v asociačních oblastech informace a umožňují tak složité procesy jako poznávání, plánování či uvažování.[4]

Komisurální vlákna jsou taková, která spojují navzájem hemisféry. Největší takovou komisurou je corpus calosum – nejvýraznější útvar na sagitálním řezu mozkem.[4]

Komorový systém[editovat | editovat zdroj]

Komorový systém

Uvnitř centrální nervové soustavy je systém dutin vyplněných mozkomíšním mokem, neboli likvorem. Toto je pozůstatek embryonálního vývoje (jedno z počátečních stadií vývoje je dutá, uzavřená trubice).[5] V mozku se vyskytují čtyři komory: dvě postranní komory v koncovém mozku, třetí mozková komora v diencephalu a čtvrtá mozková komora v pontu a oblongatě.[4]

Uvnitř komor v místech nazvaných plexus chorioideus likvor vzniká (jedno takové místo je v každé komoře) a odtéká směrem do čtvrté komory, kde se skrze tři otvory (nepárové foramen Magenti a párová foramina Luschkae) dostává do subarachnoidálního prostoru, odkud se vstřebává do žilních splavů. Neprůchodnost těchto otvorů vede k patologickému stavu známému pod názvem vnitřní hydrocephalus.[4] Likvor se podílí na udržování stálého prostředí v mozku a na odstraňování metabolitů.

Mozkové pleny[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článku mozková plena.

Mozek a mícha jsou uloženy v tzv. meningovém vaku. Meningy, neboli mozkové pleny jsou tři: dura mater, neboli tvrdá plena mozková je svrchní tuhý obal. V lebce těsně naléhá na periost lebky, ale v páteřním kanálu je nad ní epidurální prostor, který umožňuje podávání epidurální anestesie.[4]

Pod durou mater se nachází arachnoidea, neboli pavučnice. Jedná se o velice jemnou blánu ve které probíhají větší cévy. V místě kontaktu arachnoidey a žilních splavů se vyskytují tzv. granulationes arachnoidae, pomocí kterých se vstřebává likvor ze subarachnoidálního prostoru. Pokud tyto chybí (následkem úrazu), vzniká zevní hydrocephalus.[4]

Nejvnitřnější je pia mater, neboli omozečnice. Jedná se o blánu pevnější než arachnoidea, ale ne tak pevnou jako dura mater. Mozek těsně obklopuje a nedá se odpreparovat.[4]

Mikroskopická anatomie[editovat | editovat zdroj]

V mozku se vyskytují dvě skupiny buněk – neurony a glie. Většinu tkáně tvoří právě podpůrná glie. Jistou pozornost je nutné věnovat mikroskopické stavbě mozkové kůry, konkrétně neocortexu. Ten má šest vrstev:

  • lamina molecularis – nejsvrchnější vrstva obsahuje málo buněk, zejména horizontální buňky Cajalovy. V této vrstvě spolu komunikují výběžky buněk z ostatních vrstev.
  • lamina granularis externa – jedná se o asociační vrstvu, ve které převažují granulární a gliaformní neurony. Své jméno dostala podle svého vzhledu v Nisslově barvení – malé neurony v této vrstvě oproti velkým pyramidovým vypadají jako zrníčka.
  • lamina pyramidalis externa – tato vrstva je tvořena zejména středními pyramidovými neurony, dále se zde vyskytují neurony hvězdicovité(Martinottiho), košíčkové a fusiformní. Tato vrstva zajišťuje zejména komisurální spojení (viz výše).
  • lamina granularis interna – jedná se o vrstvu s naprostou převahou granulárních neuronů a s malou účastí jiných, jako třeba košíčkových. V této vrstvě končí většina vláken z thalamu. Je velmi variabilní – v sensitivních oblastech je velmi silná, v motorických téměř není poznat. Její neurony mají zejména funkci interneuronů.
  • lamina pyramidalis interna – tuto vrstvu tvoří zejména velké pyramidové buňky (ty největší, Betzovy, mohou měřit až 100 μm). Jedná se o hlavní projekční vrstvu (projikuje do podkorových center).
  • lamina multiformis – jak název napovídá jedná se o vrstvu tvořenou různými neurony (hvězdicovité-Martinottiho, malé polyformní a vřetenité). Touto vrstvou prochází všechna vlákna z kůry a do kůry.[4]

Na základě rozdílů v poměru vyvinutosti těchto vrstev Korbinian Brodmann v roce 1907 vytvořil cytoarchitektonickou mapu kůry, jejíž povrch rozčlenil na 11 regionů, které se dělí na 52 oblastí. Tato mapa byla četnými výzkumy prokázaná jako správná.[4]
V roce 2013 vzniknul projekt Brain Activity Map Project usilující o zmapování aktivity každého neuronu lidského mozku.

Neexistuje rozdíl mezi mužským a ženským mozkem, rozdíly mezi mozky mužů a žen jsou dány vnějšími okolnostmi, jako např. způsobem výchovy.[6]

Cévní zásobování mozku[editovat | editovat zdroj]

Mozek je artériemi zásoben okysličenou krví. Mozková tkáň potřebuje velké množství krve, asi 15–20 % právě cirkulující. Mozek zásobují dva páry tepen. Arteriae vertebralis zásobují mozkový kmen a mozeček. Většina mozku je zásobovaná z arteriae carotidaes internae. Tyto tepenné systémy spolu tvoří anastomotický okruh, tzv. circulus arteriosus Wilisi pojmenovaný po svém objeviteli, který umožňuje aby se i při ucpání některé z tepen nepřerušila dodávka krve do mozku (když se ucpe jedna z aa. carotidae internae, zbývající tepny se dokáží adaptovat a mozek uživit).[4] Mozkové žíly odvádějí krev do systému splavů (sinusů), odkud směřuje do srdce.

Významné funkční oblasti mozkové kůry[editovat | editovat zdroj]

Kůra hemisfér koncového mozku hostí mnoho významných center. Jednak se jedná o primární a sekundární sensorická centra (zrakové, sluchové, čichové, chuťové), dále o motorické a sensitivní centrum (tato dvě centra jsou v závitech těsně obklopujících sulcus centralis), tzv. premotorická oblast, kde jsou uložené naučené pohyby, frontální okohybné pole (významné korové centrum řídící nevědomé oční pohyby) a řečová centra.[4]

Řečová centra jsou dvě – Broccovo motorické centrum (při jeho poškození člověk trpí motorickou afázií řeči – sice rozumí, ale nedokáže vydávat srozumitelná slova) a Wernikeho gnostické centrum (při jeho poškození dochází k sensorické afázii – pacient nerozumí mluvenému slovu a když mluví spojuje slova do nesrozumitelných celků, což si ale neuvědomuje, protože si sám nerozumí). Jedná se o evolučně velmi mladá centra, která nejsou přítomná bilaterálně, ale pouze v dominantní hemisféře.[4]

Hemisféry nejsou obě symetrické, je známé že levá hemisféra je více zaměřená na analytické myšlení a početní operace, zatímco pravá je zaměřená spíše na vnímání umění a abstraktní myšlení. To, která hemisféra je dominantní se určuje podle přítomnosti unilaterálních (= jen na jedné straně přítomných) center. Téměř všichni praváci a asi 50 % leváků má dominantní levou hemisféru.[4]

Vývoj mozku[editovat | editovat zdroj]

Na kraniálním konci nervové trubice se zformují tři mozkové váčky – prosencephalon, mesencephalon a rhombencephalon. Jejich stavba z počátku odpovídá stavbě nervové trubice – mají ventrální, dorsální, basální a alární ploténky. Ventrální a dorsální ploténky se v mozku moc nerozvíjejí, výjimkou jsou methencephalon a mesencephalon (viz níže). Z basálních plotének vzniknou motorická a visceromotorická centra a z alárních plotének centra sensitivní a sensorická.[5]

Prosencephalon se rozdělí na telencephalon (ze kterého začnou růst hemisféry) a diencephalon (ze kterého se vyhlípí základ pro oko). V telencephalu se z palia (budoucí kůra) oddělují podkorové struktury jako basální ganglia a amygdala a třívrstevné paleopalium je nahrazováno neopaliem.[5]

Mesencephalon se nijak nedělí, ale jeho dorsální ploténka se začne rozvíjet a vytvoří tak tectum (čtverhrbolí).[5]

Rhombencephalon se rozdělí na methencephalon (základ pontu) a myelencephalon (základ oblongaty). Dorsální ploténka methencephala začne pruce růst a vzniká z ní mozeček.[5]

Gyrifikace hemisfér probíhá postupně, nejprve se vytvoří fissura longitudinalis cerebri (dáno už tím, že hemisféry vyrostou odděleně), poté fissura lateralis cerebri (odděluje spánkový lalok) za kterou následuje sulcus centralis. Ostatní následují postupně za těmito útvary.[5]

Nemoci mozku[editovat | editovat zdroj]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Volume of a Human Brain
  2. Brain Facts and Figures
  3. MURRE, J M, D P Sturdy The connectivity of the brain: multi-level quantitative analysis. Biological Cybernetics. 1995-11, roč. 73, čís. 6, s. 529-545. Dostupné online [cit. 2010-09-25]. ISSN 0340-1200.  
  4. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ČIHÁK, Radomír. Anatomie 3. [s.l.] : Grada publishing, 2004.  
  5. a b c d e f g VACEK, Zdeněk. Embryologie. [s.l.] : Grada publishing, 2006.  
  6. MIKLÍN, Jan. Mužský a ženský mozek: Je v nich nějaký rozdíl?. 100+1 zahraniční zajímavost [online]. 11. března 2014 [cit. 12. března 2014]. Dostupné online.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Godaux, Émile – Mozek (edice Malá moderní encyklopedie), KMa s. r. o., Brno 2007
  • Ždychynec, Bohumil – Tajemství mozku, ISV, Praha 2002
  • Broks, Paul – Do země ticha: lidský mozek – tajemný svět "uvnitř hlavy", NLN, Praha 2005
  • Ingram, Jay – Cesta za tajemstvím mozku, OLDAG, Ostrava 1996
  • Koukolík, František – Mozek a jeho duše, Galén, Praha 2005
  • Koukolík, František – Vybrané přednášky o vztahu mozku a chování, Karolinum, Praha 1995
  • SINĚLNIKOV, R. D. a kolektiv. Atlas anatomie člověka. Svazek III. Praha : Státní zdravotnické nakladatelství, 1965. 400 s.  

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu