Właściwe funkcjonowanie układu nerwowego na różnych frontach jest niezwykle ważne dla pełnego życia człowieka. Układ nerwowy człowieka jest uważany za najbardziej złożoną strukturę ciała.
Nowoczesne pomysły dotyczące funkcji układu nerwowego
Złożona sieć komunikacyjna, którą w naukach biologicznych nazywa się układem nerwowym, dzieli się na centralną i obwodową, w zależności od umiejscowienia samych komórek nerwowych. Pierwsza łączy komórki znajdujące się wewnątrz mózgu i rdzenia kręgowego. Ale tkanki nerwowe znajdujące się poza nimi tworzą obwodowy układ nerwowy (PNS).
Centralny układ nerwowy (OUN) realizuje kluczowe funkcje przetwarzania i przekazywania informacji, współdziała z otoczeniem. Układ nerwowy działa zgodnie z odruchemzasada. Odruch to reakcja narządu na określony bodziec. W proces ten bezpośrednio zaangażowane są komórki nerwowe mózgu. Po otrzymaniu informacji z neuronów PNS przetwarzają je i wysyłają impuls do organu wykonawczego. Zgodnie z tą zasadą wszystkie ruchy dobrowolne i mimowolne są wykonywane, narządy zmysłów (funkcje poznawcze) działają, myślenie i pamięć itp.
Mechanizmy komórkowe
Niezależnie od funkcji ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego oraz umiejscowienia komórek, neurony mają pewne cechy wspólne ze wszystkimi komórkami ciała. Tak więc każdy neuron składa się z:
- błona lub błona cytoplazmatyczna;
- cytoplazma, czyli przestrzeń między powłoką a jądrem komórki, wypełniona płynem wewnątrzkomórkowym;
- mitochondria, które dostarczają samemu neuronowi energię, którą otrzymują z glukozy i tlenu;
- mikrorurki - cienkie struktury, które pełnią funkcje wspierające i pomagają komórce zachować jej pierwotny kształt;
- retikulum endoplazmatyczne - wewnętrzne sieci, z których komórka korzysta, aby się utrzymać.
Cechy charakterystyczne komórek nerwowych
Komórki nerwowe mają określone elementy, które są odpowiedzialne za ich komunikację z innymi neuronami.
Aksony to główne procesy w komórkach nerwowych, przez które informacje są przekazywane w obwodzie nerwowym. Im więcej wychodzących kanałów przekazywania informacji tworzy neuron, tymjego akson ma więcej rozgałęzień.
Dendryty to inne procesy neuronu. Zawierają synapsy wejściowe - określone punkty, w których dochodzi do kontaktu z neuronami. Dlatego przychodzący sygnał neuronowy nazywany jest transmisją synoptyczną.
Klasyfikacja i właściwości komórek nerwowych
Komórki nerwowe, czyli neurony, są podzielone na wiele grup i podgrup, w zależności od ich specjalizacji, funkcjonalności i miejsca w sieci neuronowej.
Elementy odpowiedzialne za zmysłową percepcję bodźców zewnętrznych (wzrok, słuch, wrażenia dotykowe, węch itp.) nazywane są czuciowymi. Neurony, które łączą się w sieci, aby zapewnić funkcje motoryczne, nazywane są neuronami ruchowymi. Również w sieci NN znajdują się neurony mieszane, które pełnią uniwersalne funkcje.
W zależności od umiejscowienia neuronu w stosunku do mózgu i organu wykonawczego, komórki mogą być pierwotne, wtórne itp.
Genetycznie neurony są odpowiedzialne za syntezę określonych cząsteczek, za pomocą których budują połączenia synaptyczne z innymi tkankami, ale komórki nerwowe nie mają zdolności do podziału.
Jest to również podstawa do rozpowszechnionego w literaturze stwierdzenia, że „komórki nerwowe nie regenerują się”. Naturalnie neuronów niezdolnych do podziału nie można przywrócić. Ale są w stanie co sekundę tworzyć wiele nowych połączeń neuronowych, aby wykonywać złożone funkcje.
W związku z tym komórki są zaprogramowane do ciągłego tworzenia coraz więcejznajomości. W ten sposób rozwija się złożona sieć komunikacji neuronowej. Tworzenie nowych połączeń w mózgu prowadzi do rozwoju inteligencji, myślenia. W podobny sposób rozwija się również inteligencja mięśniowa. Mózg ulega nieodwracalnej poprawie dzięki uczeniu się coraz większej liczby funkcji motorycznych.
Rozwój inteligencji emocjonalnej, fizycznej i psychicznej, przebiega w podobny sposób w układzie nerwowym. Ale jeśli skupimy się na jednej rzeczy, inne funkcje nie rozwijają się tak szybko.
Mózg
Mózg dorosłego człowieka waży około 1,3-1,5 kg. Naukowcy odkryli, że do 22 roku życia jego waga stopniowo wzrasta, a po 75 latach zaczyna spadać.
W mózgu przeciętnego człowieka jest ponad 100 bilionów połączeń elektrycznych, czyli kilka razy więcej niż wszystkie połączenia we wszystkich urządzeniach elektrycznych na świecie.
Naukowcy spędzają dziesięciolecia i dziesiątki milionów dolarów na studiowaniu i próbach poprawy funkcji mózgu.
Wydziały mózgu, ich cechy funkcjonalne
Jednak współczesną wiedzę o mózgu można uznać za wystarczającą. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że idee nauki dotyczące funkcji poszczególnych części mózgu umożliwiły rozwój neurologii, neurochirurgii.
Mózg jest podzielony na następujące strefy:
Przodmózgowie. Częściom przodomózgowia przypisuje się zwykle „wyższe” funkcje umysłowe. Obejmuje:
- płaty czołowe odpowiedzialne za koordynację funkcji innych obszarów;
- płaty skroniowe odpowiedzialne za słuch i mowę;
- Płaty ciemieniowe regulują kontrolę ruchu i percepcję zmysłową.
- Płaty potyliczne odpowiedzialne za funkcje wzrokowe.
2. Śródmózgowie zawiera:
- Wzgórze, gdzie przetwarzane są prawie wszystkie informacje wprowadzane do przodomózgowia.
- Podwzgórze kontroluje informacje pochodzące z narządów centralnego i obwodowego układu nerwowego oraz autonomicznego układu nerwowego.
3. Tylny mózg zawiera:
- Rdzeń przedłużony, który odpowiada za regulację biorytmów i uwagi.
- Pnia mózgu daje początek ścieżkom nerwowym, przez które mózg komunikuje się ze strukturami rdzenia kręgowego, jest to rodzaj kanału komunikacyjnego między centralnym i obwodowym układem nerwowym.
- Móżdżek, czyli mały mózg, to jedna dziesiąta masy mózgu. Nad nim znajdują się dwie duże półkule. Koordynacja ruchów człowieka, zdolność do utrzymania równowagi w przestrzeni zależy od pracy móżdżku.
Rdzeń kręgowy
Średnia długość rdzenia kręgowego osoby dorosłej wynosi około 44 cm.
Pochodzi z pnia mózgu i przechodzi przez otwór magnum w czaszce. Kończy się na poziomie drugiego kręgu lędźwiowego. Koniec rdzenia kręgowego to stożek mózgu. Kończy się skupiskiem nerwów lędźwiowych i krzyżowych.
Od grzbietumózg rozgałęzia 31 par nerwów rdzeniowych. Pomagają łączyć części układu nerwowego: centralny i obwodowy. Dzięki tym procesom części ciała i narządy wewnętrzne otrzymują sygnały z NS.
Podstawowe przetwarzanie informacji o odruchach odbywa się również w rdzeniu kręgowym, co przyspiesza proces reakcji człowieka na bodźce w niebezpiecznych sytuacjach.
Płyn lub płyn mózgowy, wspólny dla rdzenia kręgowego i mózgu, powstaje w naczyniowych węzłach szczelin mózgowych z osocza krwi.
Zwykle jego cyrkulacja powinna być ciągła. Alkohol wytwarza stałe ciśnienie wewnętrzne w czaszce, pełni funkcje amortyzujące i ochronne. Analiza składu płynu mózgowo-rdzeniowego to jeden z najprostszych sposobów diagnozowania poważnych chorób układu nerwowego.
Co powoduje uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego różnego pochodzenia
Uszkodzenia układu nerwowego, w zależności od okresu, dzielą się na:
- Przedporodowe – uszkodzenie mózgu podczas rozwoju płodowego.
- Okołoporodowe - gdy zmiana występuje podczas porodu iw pierwszych godzinach po urodzeniu.
- Poporodowy – gdy uszkodzenie rdzenia kręgowego lub mózgu występuje po urodzeniu.
W zależności od charakteru zmiany w OUN dzielą się na:
- Traumatyczne (najbardziej oczywiste). Należy wziąć pod uwagę, że układ nerwowy ma ogromne znaczenie dla żywych organizmów iz punktu widzenia ewolucji, dlatego rdzeń kręgowy i mózg są niezawodnie chronione w pobliżu.błony, płyn okołomózgowy i tkankę kostną. Jednak w niektórych przypadkach ta ochrona nie wystarczy. Niektóre urazy prowadzą do uszkodzenia ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. Urazowe uszkodzenia rdzenia kręgowego znacznie częściej prowadzą do nieodwracalnych konsekwencji. Najczęściej są to paraliż, ponadto zwyrodnieniowy (towarzyszy stopniowa śmierć neuronów). Im większe nastąpiło uszkodzenie, tym bardziej rozległy niedowład (spadek siły mięśniowej). Najczęstsze urazy to wstrząśnienia otwarte i zamknięte.
- Organiczne uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego często występuje podczas porodu i prowadzi do porażenia mózgowego. Powstają z powodu głodu tlenu (niedotlenienia). Jest to konsekwencja przedłużającego się porodu lub zaplątania się w pępowinę. W zależności od okresu niedotlenienia porażenie mózgowe może mieć różne nasilenie: od łagodnego do ciężkiego, któremu towarzyszy złożona atrofia funkcji ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. Zmiany ośrodkowego układu nerwowego po udarze są również definiowane jako organiczne.
- Genetycznie uwarunkowane zmiany w OUN występują z powodu mutacji w łańcuchu genów. Są uważane za dziedziczne. Najczęstsze to zespół Downa, zespół Tourette'a, autyzm (choroba genetyczna i metaboliczna), które pojawiają się zaraz po urodzeniu lub w pierwszym roku życia. Choroby Kensingtona, Parkinsona i Alzheimera są uważane za degeneracyjne i objawiają się w średnim lub starszym wieku.
- Encefalopatie - najczęściej powstają w wyniku uszkodzenia tkanek mózgu przez patogeny (opryszczkaencefalopatia, meningokoki, cytomegalowirus).
Struktura obwodowego układu nerwowego
PNS tworzą komórki nerwowe zlokalizowane poza mózgiem i kanałem kręgowym. Składa się z węzłów nerwowych (czaszkowych, rdzeniowych i autonomicznych). W PNS występuje również 31 par nerwów i zakończeń nerwowych.
W sensie funkcjonalnym PNS składa się z neuronów somatycznych, które przekazują impulsy motoryczne i kontaktują się z receptorami czuciowymi, oraz neuronów autonomicznych odpowiedzialnych za aktywność narządów wewnętrznych. Obwodowe struktury nerwowe zawierają włókna motoryczne, czuciowe i autonomiczne.
Procesy zapalne
Choroby ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego są zupełnie inne. Jeśli uszkodzenie OUN najczęściej ma złożone, globalne konsekwencje, to choroby OUN często objawiają się w postaci procesów zapalnych w obszarach węzłów nerwowych. W praktyce medycznej takie zapalenie nazywa się nerwobólem.
Neuralgia jest bolesnym stanem zapalnym w obszarze nagromadzenia węzłów nerwowych, którego podrażnienie powoduje ostry odruchowy napad bólu. Neuralgia obejmuje zapalenie wielonerwowe, zapalenie korzeni nerwowych, zapalenie nerwu trójdzielnego lub lędźwiowego, zapalenie splotu itp.
Rola centralnego i obwodowego układu nerwowego w ewolucji ludzkiego ciała
Układ nerwowy jest jedynym z systemówludzkie ciało, które można ulepszyć. Złożona struktura ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego człowieka jest uwarunkowana genetycznie i ewolucyjnie. Mózg ma wyjątkową właściwość zwaną neuroplastycznością. Jest to zdolność komórek OUN do przejmowania funkcji sąsiednich martwych komórek, budując nowe połączenia nerwowe. To wyjaśnia zjawiska medyczne, w których rozwijają się dzieci z organicznymi uszkodzeniami mózgu, uczą się chodzić, mówić itp., a ludzie po udarze w końcu odzyskują zdolność do normalnego poruszania się. Wszystko to poprzedzone jest budową milionów nowych połączeń między centralną a peryferyjną częścią układu nerwowego.
Wraz z postępem różnych technik leczenia pacjentów po urazach mózgu rodzą się również techniki rozwijania ludzkiego potencjału. Opierają się na logicznym założeniu, że jeśli zarówno centralny, jak i obwodowy układ nerwowy mogą wyzdrowieć po urazie, zdrowe komórki nerwowe mogą również rozwijać swój potencjał prawie w nieskończoność.
