22.Hormonální a nervová regulace živočichů a člověka

Hormonální regulace jsou nejrozšířenějším typem látkové regulace v živočišné říši. Jejími signály jsou specifické hormony (vznikají ve žlázách s vnitřní sekrecí nebo tkáních), informačním kanálem jsou tělní tekutiny (hlavně krev); působením hormonů se uskutečňuje výměna informací hlavně uvnitř organismu. Základem regulace je schopnost buněk reagovat na látky vznikající v jiných buňkách. Funkcí hormonů je zasahovat do vnitřních dějů a řídit je podle potřeb organismu. Odpověď orgánů na zvýšení hladiny hormonů není okamžitá jako při nervovém řízení. Hormony neobíhají neustále v krvi, ale po několika minutách až dnech se rozkládají. Regulace tvorby některých hormonů je založena na principu zpětné vazby. Častěji však tvorbu hormonů řídí složité vícečlenné regulační obvody na látkové i nervové úrovni. Obecně platí, že mezi látkovou a nervovou regulací je velmi úzké oboustranné spojení, proto je možno hovořit o jednotném řídícím systému, přičemž vedoucí složkou je centrální nervová soustava.

Kroužkovci - vznik hormonů v buňkách nervových uzlin a do krevního oběhu přecházejí nervovými vlákny.

Korýši - tvorba v nervových buňkách seskupených v oční stopce, v příčných vláknech spojujících ganglia, v perikardu a pod jícnem. Vzniklé hormony řídí změnu barvy těl, svlékání pokožky, pohlavní funkce, hospodaření s vodou, metabolismus a činnost srdce.

Hmyz - má dvě hormonální soustavy, které se navzájem doplňují a ovlivňují. První tvoří nervové buňky seskupené na povrchu mozku, spojené nervovými vlákny se žlázami v hlavě a nad předním koncem srdeční trubice, druhá je v hrudi. Pod přímým nervovým vlivem se v přidružených tělískách tvoří juvenilm hormon, který zabraňuje svlékání hmyzu. V současnosti se studují feromony, což jsou pachy, které vylučuje jedinec určitého druhu. Ostatní jedinci téhož druhu na ně reagují.

Hormonální regulace u obratlovců:

Žlázy s vnitřní sekrecí obratlovců a hormony, které se v nich tvoří, se odlišují od hormonální regulace bezobratlých. Nejvýznamnější úlohu při hormonální regulaci obratlovců má komplex hypotalamo-hypofyzární. Společně tvoří jeden funkční celek, který je vrcholem nervové - látkové regulace. Hypofýza se během zárodečného vývoje vytváří ze dvou základů.

1. Přední lalok hypofýzy je žláznatá část, ke které vývojově patří také střední lalok; dobře jej mají vyvinuté ryby, obojživelníci a plazi. Růstový hormon působí na metabolismu všech základních živin, ale zejména na tvorbu bílkovin. Dva jiné hormony řídí činnost dalších žláz s vnitřní sekrecí (štítné žlázy a kůry nadledvin). Další tři hormony žláznaté části mají důležitou úlohu při regulaci rozmnožování. Působí na pohlavní žlázy. Další účinky jednoho z těchto hormonů - prolaktinu se projevují jen u samic savců; během gravidity zabraňuje dozrávání dalších vajíček, připravuje mléčné žlázy na tvorbu mléka a později ji řídí.
2. Střední lalok hypofýzy produkuje hormon, který usměrňuje schopnost nižších obratlovců měnit barvu těla.
3. Zadní lalok hypofýzy není v pravém smyslu žlázou s vnitřní sekrecí, je jen zásobárnou dvou hormonů, které se tvoří s hypotalamu a do zadního laloku hypofýzy se dostávají nervová vlákna. Jeden hormon reguluje objem tělní tekutiny a druhý (oxytocin) působí na stahy svaloviny těhotné dělohy a vývodu mléčných žláz.

ŠIŠINKA (epifýza) - je drobná žláza, která tvoří výrůstek mezimozku. Reaguje na intenzitu osvětlení. Produkuje hormon melatonin, který brzdí tvorbu pohlavních hormonů.

Štítná žláza je u obratlovců fylogeneticky nejstarší žláza s vnitřní sekrecí. Nachází se v oblasti krku a má různý tvar. U některých druhů ryb se skládá z množství samostatných váčků, u většiny plazů je nepárová, u vyšších obratlovců se skládá ze dvou navzájem spojených laloků. Štítná žláza podporuje v tkáních celkový metabolismus. Hormony štítné žlázy podmiňují vývin jedince. Při nedostatku v mládí dochází ke kretenismu. Při nadbytku vyvolá nápadné zvýšení metabolismu.

Příštítná tělíska se ve fylogenezi objevují poprvé u obojživelníků. Jsou uložena blízko štítné žlázy. Vylučují hormon potřebný pro udržení koncentrace iontů vápníku v krevní plazmě.

Brzlík (thymus) mají ptáci a savci. Brzlík podmiňuje vývin obranného systému organismu proti infekci.

Inzulín podporuje snižování hladiny glukózy v krvi.

Glukagon zvyšuje hladinu glukózy v krvi.

Nadledviny jsou původem, strukturou a funkcí dvě tkáně. Kůra nadledvin je uložena v oblasti ledvin, dřeň při páteři v hrudní části. U obojživelníků a plazů se obě části navzájem prolínají. Dřeň je tvořena přeměnným gangliem nervové tkáně. Vyskytuje se již u kroužkovců. Z hormonů dřeně nadledvin má velký význam adrenalin, který zvyšuje hladinu glukózy v krvi, urychluje a posiluje činnost srdce, čímž se zvyšuje i krevní tlak. Noradrenalin se více tvoří v nervovém systému než v nadledvinách.

Pohlavní žlázy tvoří nejen pohlavní buňky, ale také pohlavní hormony. Hormon samčích varlat - testosteron - řídí pohlavní aktivitu samců, ovlivňuje růst pohlavních orgánů. Ve vaječnících samice se tvoří dva hormony - estrogen a progesteron.

Fylogenetický vývoj nervové soustavy souvisí se schopností organismu přizpůsobovat se změněným a měnícím se podmínkám životního prostředí. Činnost nervové soustavy je projevem dráždivosti.

Nejjednodušším typem nervové soustavy je difúzní-rozptýlená nervová soustava (např. nezmar - nervové buňky jsou spojeny v nervová vlákna).

Centralizovaná nervová soustava se vyskytuje ve dvou typech. Je to jednak kruhová (radiální) nervová soustava paprskovitě souměrných živočichů (např. medúz a ostnokožců), jednak žebříčková gangliová (bilaterální) nervová soustava kroužkovců, kterou tvoří příčně a podélně pospojované páry ganglií. První pár ganglií (ganglion - nervový uzel) je nad jícnem, ostatní jsou na spodní straně těla a tvoří břišní nervovou pásku. U členovců nad jícnem vznikl jednoduchý mozek.

Ve fylogenezi je u obratlovců trubicová nervová soustava rozlišena na centrální nervovou soustavu a obvodové (periferní) nervy. Základem centrální nervové soustavy je nervová trubice - mícha, uložena na hřbetní straně těla. Z ní vycházejí párové míšní nervy. Zvětšením a rozčleněním přední části nervové trubice se vyvinul mozek. Původně se mozek rozdělil na tři části, z nichž každá souvisela s jedním důležitým smyslovým orgánem (přední část - čich, střední - zrak, zadní - rovnovážné polohové ústrojí).

Vyšší obratlovci - zadní část mozku rozdělena na prodlouženou míchu, most a mozeček, střední část tvoří střední mozek a přední část je rozdělena na mezimozek a koncový mozek, který je u savců ze všech částí největší a vytváří mozkovou kůru.

Přenos nervového vzruchu

Nervová buňka přijímá podráždění od smyslové nebo od jiné nervové buňky a předává je další nervové buňce. Odpověď organismu se nazývá reflex, který probíhá takto: podráždění smyslových buněk - receptorů - se v podobě vzruchu přenáší dostředivými nervovými vlákny do centra nervové soustavy (míchy, mozku), kde vznikne odpověď, kterou odstředivá vlákna přenesou na výkonný orgán - efektor (svalové nebo žlázové buňky).

Z funkčního hlediska má neuron tři úseky: oblast dendritů a buněčného těla přijímá informace v podobě vzruchu (vstupní část), neurit je přenáší někdy až na velkou vzdálenost (vodivá část) k nervovému zakončení (výstupní část). Projevem činnosti nervové buňky je vzruch.

Nauka o chování živočichů se nazývá etologie. Chování živočichů, ale také člověka je výsledkem reflexních dějů. Jsou to jednak vrozené reakce, podmíněné dědičností - nižší nervová činnost, jednak získané postupy, které se vytvářejí během individuálního života jedince - vyšší nervová soustava.

Nejjednodušší formou vrozené, tedy nižší nervové činnosti, jsou nepodmíněné reflexy. Jsou to vrozené reakce nervové soustavy na určité smyslové podněty, např. chuťové podněty vyvolávají slinění, dráždění rohovky - mrknutí. Složité vrozené reakce organismu nazýváme instinktivní chování - instinkt. Základní a nejsilnější jsou potravové, obranné, pohlavní a rodičovské instinkty. Zvláštní formou vrozené reakce organismu, kdy určitý způsob chování provází změna tělesné aktivity, jsou emoce (ohrožená kočka prská, zvyšuje se její krevní tlak).

Zachování informací v mozku v podobě paměťových stop nazýváme paměť. Může být krátkodobá nebo dlouhodobá. Velmi pevné paměťové stopy (vtiskávání) se vytváří u mláďat. Vtiskávání je jev tvořící rozhraní mezi vrozeným a získaným chováním.

Nejjednodušším prvkem vyšší nervové soustavy je podmíněný reflex, který charakterizoval I. P. Pavlov. Podmíněný reflex vzniká tak, že se k nepodmíněnému reflexu přidruží nový podnět, který původně k této reakci neměl žádný vztah. Když se tento podnět spolu s nepodmíněnou reflexní reakcí (např. zazvonění při podání potravy) několikrát opakuje, vyvolá sám po určité době celou reflexní reakci. Místem vzniku podmíněných reflexů u vyšších savců a člověk je mozková kůra.

Vyšším stupněm nervové činnosti, který umožňuje využívat předcházející zkušenosti, získávat nové a jejich pomocí účelně reagovat a přizpůsobovat se novým podmínkám, je učení. Jen vyšší primáti jsou schopno dosáhnout vyšší stupeň učení nazývaný usuzování. Usuzování je základem myšlení, kterého je v plné šířce schopen jen člověk. Vzniklo v úzkém spojení a rozvojem práce a řeči.

Podmíněny podnětem u zvířat stejně jako u člověka může být vjem zrakový, sluchový, hmatový, čichový, chuťový, tedy jakýkoliv vjem smyslový. Pavlov je označil jako první signální soustavu.

Pro člověka však na rozdíl od zvířat mohou podnětem podmíněného reflexu i slova, a to vyslovená, napsaná nebo myšlenka. Slovo vzbuzuje určitou představu a ta se stává signálem signálu. Člověk má proto navíc i druhou signální soustavu.