Układ nerwowy składa się z miliardów komórek nerwowych, nazywanych też neuronami. Każdy neuron stanowi jednostkę strukturalną i funkcjonalną. Jest to specyficzna komórka zbudowana z ciała komórki (perykarion) oraz wypustek. Są to zazwyczaj krótkie, liczne i rozgałęzione wypustki zwane dendrytami i jedna, długa wypustka osiowa, zwana neurytem lub aksonem, jest ona rozgałęziona na końcu. Dendryty przewodzą impulsy elektryczne dośrodkowo, a aksony odśrodkowo. Cała komórka pokryta jest błoną komórkową (neurolemmą). W perykarionie obecne są wszystkie niezbędne do funkcjonowania komórki organelle, m. in. mitochondria (znajdują się też w aksonie), aparat Golgiego znajdujący się w pobliżu jądra. Cechą charakterystyczną dla komórek nerwowych są ziarnistości Nissla (tigroid), które są skupieniem szorstkiej siateczki śródplazmatycznej z rybosomami (miejsce powstawania białek). Ponadto szkielet komórki tworzy sieć neurofibrylli (biorą także udział w transporcie), neurofilamentów i filamentów pośrednich.
Włókna nerwowe, będące częściami aksonów mogą w organizmie osiągać niekiedy zadziwiające długości (do 1 m). Można je podzielić ze względu na to, czy posiadają osłonkę, a jeśli tak to jakiego rodzaju. Najprostszym przypadkiem są włókna nagie, które nie posiadają żadnych osłonek, a wyłącznie neurolemmę. Kolejne włókna posiadają otoczkę utworzoną przez komórki Schwanna (układ wegetatywny), są to włókna bezrdzenne obwodowe. Ostatnim przypadkiem są włókna rdzenne, które posiadają wielowarstwową osłonkę mielinową, której głównymi składnikami są lipidy. Mielinizacja odbywa się w mózgu za pośrednictwem oligodendrocytów. Osłonka mielinowa stanowi pewnego rodzaju izolator i nie jest ona jednakowo gruba na całej długości aksony. Tworzy ona tzw. przewężenia Ranviera, które umożliwiają skokowe przekazywanie impulsów. Jest sposób znacznie szybszy i oszczędniejszy pod względem energetycznym dla komórki, w porównaniu z przewodzeniem we włóknach bezrdzennych.
Komórka nerwowa, aby przekazać impuls musi w jakiś sposób komunikować się z innymi komórkami. Niezależnie czy jest to kolejny neuron, czy komórka efektora komunikacja następuje poprzez synapsę. Jest to miejsce, w którym aksony jednej komórki zbliża się na niewielką odległość (ok. 20 nm) do błony kolejnej komórki. Błona na zakończeniu aksonu nazwana jest błoną presynaptyczną, natomiast błona komórki współtworzącej synapsę to błona postsynaptyczna, a pomiędzy nimi jest przestrzeń synaptyczna. Ze względu na sposób przewodzenia impulsów możemy wyróżnić dwa rodzaje synaps: chemiczne i elektryczne (przestrzeń synaptyczna jest znacznie węższa). Natomiast ze względu na rodzaj komórek tworzących synapsy możemy wyróżnić synapsy: nerwowo-nerwowe, nerwowo-mięśniowe, nerwowo-płytkowe, nerwowo-gruczołowe. Istota procesu przekazywania impulsu przez komórki nerwowe opiera się na polaryzacji ich błony komórkowej. Błona po zewnętrznej stronie komórki naładowana jest dodatnio, natomiast strona wewnętrzna ujemnie. Polaryzacja jest utrzymywana między innymi dzięki działaniu pompy sodowo-potasowej, która powoduje, że na zewnątrz komórki występuje większe stężenie jonów sodu (Na), a wewnątrz większe stężenie jonów potasu (K).
Ze względu na kształt neurony możemy podzielić na:
- jednobiegunowe
- pseudojednobiegunowe
- dwubiegunowe
- wielobiegunowe
Ze względu na kierunek przewodzonych impulsów neurony dzielimy na:
- czuciowe - przewodzące informacje dośrodkowo, są to szybko przewodzące neurony pseudojednobiegunowe
- ruchowe - przewodzące informacje odśrodkowo, są to neurony wielobiegunowe o długim neurycie
- interneurony - neurony pośredniczące, są umiejscowione pomiędzy neuronami czuciowymi a ruchowymi, są to neurony wielobiegunowe o krótkim neurycie
Splot różnego rodzaju włókien nerwowych pokryty otoczką z tkanki łącznej nazywamy nerwem. Każde z włókiem połączone jest z innym poprzez śródnerwie. Grupa drobnych pęczków otoczona jest onerwiem, natomiast pęczki włókien kolejnych rzędów otoczone są nanerwiem. W celu utrzymania przy życiu neuronów, do nerwu wnikają także naczynia krwionośne i limfatyczne.
W nerwie mogą znajdować się włókna różnego rodzaju neuronów. W zależności jakie są to włókna możemy wyróżnić nerwy czuciowe, tworzone przez pseudojednobiegunowe neurony czuciowe, nerwy ruchowe, z odśrodkowymi włóknami ruchowymi oraz nerwy mieszane, w których występują zarówno włókna czuciowe jak i ruchowe.
Skupienie komórek nerwowych na niewielkim obszarze o większym zagęszczeniu niż w rejonie otaczającym, a występujące w ośrodkowym układzie nerwowym nazywamy ośrodkiem nerwowym. W ośrodku nerwowym komórki pełnią tę samą funkcję. W układzie obwodowym takie samo skupienie neuronów nazywane jest zwojem nerwowym.
Układ nerwowy dzieli się anatomicznie na układ ośrodkowy i obwodowy. W skład układu ośrodkowego wchodzi mózgowie oraz rdzeń kręgowy, natomiast układ obwodowy tworzą nerwy czaszkowe (12 par) i nerwy rdzeniowe (31 par).
Pod względem funkcjonalnym układ nerwowy dzieli się na układ somatyczny i autonomiczny (wegetatywny). Układ somatyczny odpowiada za kontakt organizmu z otaczającym światem, odbieranie bodźców, ich analizę i adekwatną do nich reakcję efektorów. Działanie tego układu jest szybkie i świadome, zależne od naszej woli. Układ wegetatywny (autonomiczny) odpowiada za odbieranie informacji ze środowiska wewnętrznego. Jego działanie jest niezależne od naszej woli. Kontroluje akcje serca, gruczoły, mięśnie gładkie. W skład układu autonomicznego wchodzą dwa układy: współczulny (sympatyczny) i przywspółczulny (parasympatyczny). Oba układy działają przeciwstawnie do siebie. Układ sympatyczny posiada swe ośrodki w odcinku piersiowym i lędźwiowym rdzenia kręgowego. Ośrodki układu parasympatycznego umieszczone są w międzymózgowiu, rdzeniu przedłużonym oraz w części krzyżowej rdzenia kręgowego.
Cechą charakterystyczną dla układu wegetatywnego jest rozdzielenie rogi od ośrodka do efektora pomiędzy dwa neurony. Jeden neuron biegnie odśrodkowo do zwoju nerwowego (neuron przedzwojowy), a następnie w zwoju rozpoczyna się drugi neuron zazwojowy, który biegnie już bezpośrednio do receptora.
Prawidłowe funkcjonowanie organizmu jest uzależnione od sprawnego współdziałania obu układów. Następuje wówczas korelacja bodźców i najbardziej odpowiednia reakcja, która umożliwia lepszą adaptację organizmu.
Ośrodkowy układ nerwowy
Składa się z mózgowia i rdzenia kręgowego.
Rdzeń kręgowy znajduje się w kanale kręgowym, a mózg umieszczony jest w czaszce. Oprócz ochrony kostnej tak mózg jak i rdzeń otoczone są trzema łącznotkankowymi oponami: twardą (najbardziej zewnętrzna), pajęczą i miękką (przylegająca bezpośrednio do mózgu i rdzenia). Pod oponą pajęczą i w komorach mózgu i w kanale centralnym rdzenia znajduje się też płyn mózgowo-rdzeniowy, który pełni dodatkową funkcję ochronną.
Rdzeń kręgowy
Umieszczony w kanale kręgowym, zbudowany jest z istoty białej (na zewnątrz) i szarej (wewnątrz). Istotę szarą tworzą ciała neuronów, a istotę białą zmielinizowane włókna nerwowe. W rdzeniu znajdują się ośrodki odpowiedzialne za odruchy bezwarunkowe. Rdzeń uczestniczy też w przekazywaniu impulsów z mózgu do efektorów i od receptorów do mózgu. Wychodzi z niego 31 par mieszanych nerwów rdzeniowych, które są częścią układu obwodowego.
Rdzeń przedłużony
To część mózgu umieszczona najbliżej rdzenia kręgowego. Znajdują się w nim włókna łączące poszczególne części mózgu. Są tu też ośrodki odpowiadające za najbardziej podstawowe wegetatywne funkcje podtrzymujące organizm przy życiu tj. ośrodek oddechowy, kontrolujący ruchy mięśni oddechowych, średnicę naczyń krwionośnych, odruch połykania, ssania, kaszel, mruganie powiekami itp.
Móżdżek
Leży nad komorą czwartą mózgu. Zbudowany jest z dwóch półkul i części środkowej tzw. robaka. Podobnie do półkul kresomózgowia posiada on korę z substancji szarej z licznymi bruzdami, a pod nią znajduje się substancja biała z jądrami podkorowymi substancji szarej. Odpowiada on za utrzymanie postawy ciała i mięśnie szkieletowe.
Śródmózgowie
Znajduje się ku przodowi od mostu i móżdżku. Jest niewielką częścią mózgu. Tu zlokalizowane są ośrodki odruchów bezwarunkowych wzrokowych i słuchowych. W śródmózgowiu znajduje się też tzw. wodociąg mózgu, czyli szczelina łącząca komorę IV i III mózgu.
Międzymózgowie
Znajduje się poniżej półkul kresomózgowia. Z międzymózgowia powstają między innymi szyszynka, siatkówka oka, przysadka mózgowa, wzgórze czy podwzgórze. Przez międzymózgowie biegną drogi czuciowe do kresomózgowia.
Kresomózgowie
Zbudowane jest z dwóch półkul. Ich powierzchnia to kora mózgowa, która zbudowana jest z istoty szarej (ciała neuronów), a pod korą znajduje się istota biała (włókna nerwowe pokryte mielinową osłonką). Kora mózgowa jest silnie pofałdowana i pobrużdżona. Na podstawie położenia większych bruzd można wyróżnić w korze 5 płatów: czołowy, skroniowy, wyspa, ciemieniowy i potyliczny. W korze znajdują się obszary, które reprezentują określone receptory organizmu. W korze analizowane są także informacji, które napływają ze świata zewnętrznego oraz z wnętrza organizmu, a następnie podejmowane decyzje o odpowiedniej reakcji. Kora odpowiada także za bardziej zaawansowane procesy myślowe.
