Układ nerwowy jest to zespół struktur w organizmie służący do odbierania bodźców ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego oraz do ich przetwarzania i przekazywania do odpowiednich narządów wykonawczych. Zbudowany jest z elementów pobudliwych, czyli:
- komórek nerwowych zwanych neuronami,
- tkanki glejowej utworzonej przez komórki glejowe.
Budowa komórki nerwowej:
Neuron lub inaczej komórka nerwowa jest to silnie wyspecjalizowana komórka pochodzenia entodermalnego, która jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną tkanki nerwowej. Zadaniem neuronu jest odbieranie, przetwarzanie, przewodzenie i przekazywanie sygnałów elektrycznych, czyli impulsów. Neuron zbudowany jest z:
- ciała komórki nerwowej zwanej perykarionem i odchodzących od niego dwóch rodzajów wypustek,
- wielu dendrytów,
- jednej długiej wypustki zwanej aksonem lub neurytem.
Budowa morfologiczna neuronów:
- jednobiegunowe - zbudowane są z tylko jednego aksonu
- dwubiegunowe - posiadają jeden akson i jeden dendryt
- wielobiegunowe - zbudowane są z jednego aksonu i wielu dendrytów.
Podział neuronów ze względu na pełnione funkcje:
- neurony czuciowe (sensoryczne) - odbierają impulsy nerwowe np. od ciałek zmysłowych skóry wrażliwych na ból, zimno lub gorąco i przekazują je do ośrodkowego układu nerwowego
- neurony ruchowe (motoryczne) - odbierają impulsy nerwowe z ośrodkowego układu nerwowego które są wysyłane przez komórki nerwowe kojarzeniowe i doprowadzają je do narządu wykonawczego, czyli efektora którym jest mięsień lub gruczoł,
- neurony kojarzeniowe (pośredniczące, interneurony) - są zlokalizowane w ośrodkowym układzie nerwowym i pośredniczą w przekazywaniu impulsu nerwowego między neuronami czuciowymi i ruchowymi.
Synapsa:
Synapsa jest to miejsce styku zakończenia aksonu jednego neuronu z dendrytem lub ciałem innego neuronu lub też z komórką narządu wykonawczego, czyli efektora (narządu, gruczołu). Synapsa pośredniczy w przekazywaniu stanów czynnościowych. Synapsa składa się z błony presynaptycznej, należącej do kolbki synaptycznej, tj. gruszkowatego tworu w obrębie zakończenia nerwu utworzonego przez akson pierwszego neuronu, błony postsynaptycznej należącej do następnej komórki i szczeliny synaptycznej, czyli wąskiej przestrzeni między obu błonami. W kolbce synaptycznej są pęcherzyki zawierające mediator, gdy pobudzenie dochodzi do zakończenia nerwowego, ich zawartość dostaje się do szczeliny, a uwolniony mediator oddziałuje na błonę postsynaptyczną.
Rodzaje synaps:
- Elektryczne - błona presynaptyczna i postsynaptyczna są w odległości około 2 nm, co pozwala na przeskoczenie impulsu z jednej komórki na drugą. Synapsy te bardzo szybko przewodzą impulsy, mają minimalne opóźnienie synaptyczne, impuls może być przekazywany dwukierunkowo
- Chemiczne - pod wpływem bodźca z części presynaptycznej uwalniany jest neurotransmiter, który dyfunduje przez błony do części postsynaptycznej. Odległość między częściami presynaptycznymi a post synaptycznymi wynosi ok. 30-50 nm. Synapsy te przewodzą wolniej niż elektryczne, mają opóźnienie 0,5-5 nm, impuls może być przekazywany tylko w jednym kierunku.
Podział synaps ze względu na rodzaj neurotransmitera:
- Hamujące - kwas gammaaminomasłowy (GABA), glicyna
- Pobudzające- kwas glutaminowy, kwas asparaginowy, acetylocholina, noradrenalina, adrenalina, dopamina, serotonina
.
Tkanka glejowa:
Tkanka glejowa to inaczej glej lub tzw. neuroglej. Jest to rodzaj tkanki łącznej. Tworzy ją zespół zróżnicowanych morfologicznie i funkcjonalnie komórek glejowych, czyli gliocytów towarzyszących nieustannie komórkom nerwowym.
Podział gliocytów ze względu na budowę, funkcję i pochodzenie:
- Astrocyty - tworzą makroglej,
- oligodendrocyty -tworzą tzw. oligodendroglej,
- ependymocyty -tworzą ependymę,
- lemocyty - to komórki Schwanna
- komórki mikrogleju;
Funkcja tkanki glejowej:
- szkieletowa -stanowi rusztowanie, podporę dla neuronów,
- izolująca -tworzy osłonkę mielinową,
- obronna - (ma zdolność do fagocytozy,
- pośredniczy w odżywianiu komórek nerwowych i uzupełnia ubytki w tkance nerwowej.
Układ nerwowy charakteryzuje się wysokim stopniem centralizacji. W związku z tym rozróżnia się:
- układ nerwowy ośrodkowy utworzony przez mózg i rdzeń kręgowy,
- układ nerwowy obwodowy, który tworzą zwoje nerwowe, nerwy i zakończenia nerwowe czyli synapsy.
Ośrodkowy układ nerwowy:
- Mózg, mózgowie jest to największe skupisko komórek nerwowych(neuronów). Stanowi zespół najwyższych ośrodków czuciowych, kojarzeniowych i ruchowych. Mózg położony jest w mózgoczaszce a rozwija się z trzech pęcherzyków pierwotnych: przodomózgowia, śródmózgowia i tyłomózgowia, z których powstaje pięć pęcherzyków wtórnych, będących zawiązkami pięciu części mózgu: kresomózgowia, międzymózgowia, śródmózgowia, móżdżku, rdzenia przedłużonego przechodzącego rdzeń kręgowy. Wewnątrz mózgu znajduje się układ komór mózgowych, które wypełnione są płynem mózgowo - rdzeniowym. Płyn mózgowo-rdzeniowy jest to przezroczysta ciecz wypełniająca wnętrze komór mózgowych, kanału centralnego rdzenia kręgowego i przestrzeń podpajęczynówkową. Skład chemiczny płynu mózgowo - rdzeniowego jest zbliżony do składu osocza krwi. Ma on znaczenie ochronne dla mózgu i rdzenia kręgowego m.in. amortyzuje wstrząsy. Powierzchnię mózgu okrywają opony mózgowo-rdzeniowe. Opony mózgowo - rdzeniowe są to łącznotkankowe błony oddzielające powierzchnię mózgu i rdzenia kręgowego od otaczających je kości i stanowiące dodatkowe zabezpieczenie przed urazami mechanicznymi. U człowieka rozróżnia się 3 opony mózgowo-rdzeniowe: bezpośrednio do tkanki nerwowej przylega opona miękka, którą otacza pajęczynówka, czyli opona pajęcza. Pomiędzy nimi znajduje się przestrzeń podpajęczynówkowa, wypełniona płynem mózgowo-rdzeniowym. Na zewnątrz zaś leży opona twarda, której wpuklenie między półkule mózgowe jest zwane sierpem mózgu. Według często stosowanego podziału funkcjonalnego terminem mózg określa się kresomózgowie, czyli półkule mózgowe połączone ciałem modzelowatym i jądra podstawy, zaś pozostałe części mózgu, poza móżdżkiem, określa się jako pień mózgu. Kresomózgowie, pień mózgu i móżdżek nazwane zostały mózgowiem. Zewnętrzna część półkul mózgowych pokryta jest korą mózgową, a wewnątrz zbudowana jest z istoty białej. Złożona jest ona z włókien nerwowych, wśród których mieszczą się jądra podstawy. Zalicza się do nich m.in. ciało prążkowane, które jest zespołem struktur regulujących płynność i precyzję ruchów, napięcie mięśniowe oraz ciało migdałowate, który kieruje czynnościami popędowo-emocjonalnymi. W skład pnia mózgu wchodzi wzgórze. Jest to ważna stacja przekaźnikowa dla impulsów biegnących do kory mózgowej i jąder podstawy oraz podwzgórze, które wraz ze wzgórzem należy do międzymózgowia kieruje reakcjami popędowymi utrzymaniem homeostazy, czynnościami autonomicznego układu nerwowego. Śródmózgowie, most i rdzeń przedłużony, zawierające m.in. jądra nerwów czaszkowych.
Masa mózgu dorosłego człowieka wynosi średnio 1200-1500 g i jest zależna m.in. od płci, wieku i masy ciała.
- Rdzeń kręgowy położony jest w kanale kręgowym i łącząca się z rdzeniem przedłużonym. Rdzeń kręgowy zbudowany jest z obwodowo ułożonej istoty białej i znajdującej się wewnątrz istoty szarej, której przekrój poprzeczny ma kształt litery H. Zawiera ośrodki ruchowe, oraz skupiska neuronów czuciowych. Istota biała zawiera szlaki (drogi) łączące rdzeń kręgowy z mózgiem.
Obwodowy układ nerwowy:
Obwodowy układ nerwowy jest to część układu nerwowego pośrednicząca w wymianie informacji między ośrodkowym układem nerwowym a narządami i tkankami organizmu. W jego skład wchodzą elementy przewodzące pobudzenie, czyli nerwy i zwoje nerwowe. Nerwy są struktury zbudowane z włókien nerwowych. Nerwy odchodzące od mózgu noszą nazwę nerwów czaszkowych, od rdzenia kręgowego odchodzą nerwy rdzeniowe. Włókna nerwowe w obrębie nerwu są ułożone w pęczki otoczone zrębem łącznotkankowym. W budowie nerwu wyróżnia się w nim, śródnerwie, czyli tkankę otaczającą poszczególne włókna, onerwie, które otacza pęczki włókien, oraz nanerwie otaczające cały nerw. Włókna nerwowe przebiegają w kierunku odśrodkowym - od mózgu i rdzenia kręgowego do narządów wykonawczych, oraz dośrodkowym. Pierwsze z nich noszą nazwę eferentnych (odprowadzających), drugie - aferentnych (doprowadzających). Nerwy mogą zawierać tylko włókna aferentne lub eferentne bądź też, częściej, oba rodzaje. Niektóre oprócz włókien somatycznych zawierają także włókna układu autonomicznego. Grubość nerwów jest bardzo zróżnicowana, w zależności od liczby włókien oraz grubości osłonek łącznotkankowych. Włókna nerwowe:
- Nagie (bezosłonkowe) - pozbawione są osłonek i otoczone neurylemmą. Włókna te przewodzą wolno, ponieważ mają małą średnicę. Są najpierwotniejszym typem włókien, u bezkręgowców występują powszechnie, a u kręgowców w nerwie węchowym.
- Jednoosłonkowe rdzenne - jeden aksonu otoczony jest osłonka mielinową, mają małą średnicę, prędkość przewodzenia impulsu 3 - 16 m/s, tworzy substancję białą w ośrodkowym układzie nerwowym
- Jednoosłonkowe bezrdzenne - od 7 - 12 aksonów otoczonych jest osłonką mielinową i komórkami Schwana, czyli hemocytami, prędkość przewodzenia impulsu 0,3 - 2 m/Dwuosłonkowe, występuje w układzie nerwowym autonomicznym
- Dwuosłonkowe - akson otoczony jest dwoma osłonkami: mielinową (rdzenną) i neurylemmą utworzoną przez hemocyty. W miejscu stykania się hemocytów powstają charakterystyczne przewężenia zwane przewężeniami Rainviera. Szybkość przewodzenia impulsu we włóknach dwuosłonkowych wynosi 120 m/s.
Skupiska ciał neuronów tworzą zwoje nerwowe zwoje nerwowe.
Nerwy czaszkowe:
Nerwy czaszkowe, nerwy mózgowe to nerwy wychodzące z odpowiednich części mózgu. Wyróżnia się 12 par nerwów czaszkowych. Wszystkie pary nerwów czaszkowych (z wyjątkiem nerwu IV) wychodzą z powierzchni podstawnej mózgu. Nerwy czaszkowe unerwiają głowę z wyjątkiem nerwu błędnego. Nerwy czaszkowe można podzielić na:
- nerwy zmysłowe: pary I, II, i VIII, obejmują wyłącznie włókna czuciowe;
- nerwy mięśni gałki ocznej i języka: pary III, IV, VI, XII, o charakterze mieszanym, są tworzone przez włókna ruchowe oraz czuciowe;
- nerwy mieszane, czuciowo-ruchowe to pary III, VII, IX i X (prawdopodobnie także V) zawierają również włókna przywspółczulne autonomicznego układu nerwowego lub korzeni grzbietowych nerwów rdzeniowych, natomiast ciała tych komórek znajdują się w zwojach rdzeniowych lub odpowiednich zwojach nerwów rdzeniowych. Włókna eferentne wychodzą przez korzenie brzuszne nerwów rdzeniowych lub odpowiednie ruchowe nerwy czaszkowe.
Nerwy rdzeniowe:
Nerwy rdzeniowe to parzyste nerwy odchodzące metamerycznie od rdzenia kręgowego. U człowieka 31 par:
- 8 par nerwów szyjnych,
- 12 piersiowych,
- 5 lędźwiowych,
- 5 krzyżowych,
- 1 para nerwów guzicznych.
Każdy nerw rdzeniowy jest związany z rdzeniem 2 korzeniami, stanowiącymi wiązki włókien nerwowych: brzusznym (przednim) i grzbietowym (tylnym). W korzeniach grzbietowych występują zgrubienia, zwane zwojami rdzeniowymi, mieszczące neurony czuciowe, których wypustki dośrodkowe wnikają do rdzenia kręgowego, wypustki obwodowe zaś doprowadzają impulsy z receptorów skórnych i mięśniowych. W korzeniach brzusznych biegną włókna z ośrodków ruchowych rdzenia kręgowego do mięśni oraz z ośrodków autonomicznych do zwojów autonomicznych w autonomicznym układzie nerwowym. Korzeń przedni i tylny łączą się w nerw mieszany czuciowo-ruchowy. Nerwy rdzeniowe tworzą w swoim przebiegu tworzą sploty nerwowe, od których odgałęziają się nerwy biegnące do poszczególnych mięśni i odcinków skóry.
Podział nerwów:
- Ruchowe - III okoruchowy, IV bloczkowy, VI odwodzący, XI dodatkowy, XII podjęzykowy
- Czuciowe - I węchowy, II wzrokowy, VIII ślimakowy
- Mieszane - V trójdzielny, VII twarzowy, IX językowo - gardłowy, X błędny
Układ nerwowy dzieli się też na:
- Układ somatyczny kieruje dowolnymi czynnościami organizmu, takimi jak poruszanie się, czucie i percepcja, uczenie się. Działa na zasadzie łuku jest zorganizowany na odruchowego. Łuk odruchowy inaczej droga odruchowa jest to zespół struktur anatomicznych biorących udział w realizacji odruchu. Składa się z narządu odbiorczego - receptora, drogi doprowadzającej impulsy nerwowe do ośrodka nerwowego, ośrodka nerwowego, drogi odprowadzającej impulsy z ośrodka oraz narządu wykonawczego - efektora. Najprostszy łuk odruchowy to tzw. łuk odruchowy monosynaptyczny składający się z dwóch neuronów: czuciowego i wykonawczego. W ośrodku odruchu występuje tylko jedna synapsa. Przeważnie w skład łuku odruchowego wchodzi wiele neuronów to wtedy jest tzw. łuk odruchowy polisynaptyczny gdyż między obu neuronami występują neurony pośredniczące (interneurony). Składa się z receptora, neuronu aferentnego (dośrodkowego), jednej lub wielu synaps w obrębie ośrodkowego układu nerwowego, neuronu aferentnego (odśrodkowego) oraz efektora. Połączenie między neuronem aferentnym a eferentnym znajduje się na terenie mózgowia i rdzenia kręgowego. Wypustki neuronów aferentych przebiegają w obrębie nerwów czaszkowych.
- Układ autonomiczny, wegetatywny układ nerwowy. Unerwia mięśnie gładkie, mięsień sercowy i komórki gruczołowe zlokalizowane w różnych narządach. Jego działanie nie podlega naszej woli. Pozostaje pod kontrolą wyższych ośrodków mózgu. Autonomiczny układ nerwowy dzieli się na układ współczulny, czyli sympatyczny, i przywspółczulny, czyli parasympatyczny; działanie obu części jest z reguły antagonistyczne. Ośrodki współczulne leżą w odcinku piersiowym i lędźwiowym rdzenia kręgowego. Wychodzące z nich włókna przedzwojowe dochodzą do zwojów kręgowych lub do zwojów dalej położonych, tzw. przedkręgowych, obwodowych (np. trzewnego), gdzie tworzą synapsy z następnymi neuronami. Wychodzące ze zwojów włókna tych neuronów, tzw. pozazwojowe, docierają do określonych narządów. Ośrodki przywspółczulne znajdują się w śródmózgowiu, moście, rdzeniu przedłużonym dołączają swe włókna do nerwów czaszkowych: III, VII, IX, X oraz w odcinku krzyżowym rdzenia kręgowego. Włókna przedzwojowe układu przywspółczulnego kończą się w zwojach, w pobliżu unerwianych narządów lub w samych narządach.
Układ współczulny (sympatyczny):
Składa się z połączonych ze sobą zwojów, które położone są po obu stronach kręgosłupa i tworzą tzw. pnie współczulne oraz sploty włókien nerwowych zlokalizowanych w innych narządach. Ze zwojów i splotów odchodzą nerwy współczulne unerwiające różne okolice ciała.
- Rozszerzanie źrenicy oka
- Zmniejszanie wydzielania śliny
- Zwiększanie wydzielania potu
- Przyśpieszanie akcji serca
- Podwyższanie ciśnienia krwi
- Zwalnianie ruchów jelit
- Zmniejszanie wydzielania soku żołądkowego
- Zmniejszanie wydzielania moczu
- Powoduje jeżenie się włosów
Układ przywspółczulny (parasympatyczny):
Włókna nerwowe wychodzą z pnia mózgu. Większość z nich przebiega wspólnie z nerwem błędnym i dochodzi do płuc, serca, żołądka, jelit, wątroby. W układzie przywspółczulnym zwoje leżą w pobliżu unerwianych narządów lub w samych narządach.
- Zwężanie źrenicy oka
- Zwiększanie wydzielania śliny
- Zmniejszanie wydzielania potu
- Zwalnianie akcji serca
- Obniżanie ciśnienia krwi
- Przyśpieszanie ruchów jelit
- Zwiększanie wydzielania soku żołądkowego
- Zwiększanie wydzielania moczu
.