Układ nerwowy człowieka i jego praca

Komórka nerwowa-neuron jest podstawową jednostką budulcową i czynnościową ukł nerwowego. Od ciała (perikarionu) typowej komórki nerwowej odchodzą dwa rodzaje wypustek: krótkie rozgałęzione dendryty i zazwyczaj jedna długa, rozgałęziająca się na końcu-włókno osiowe, (akson lub neuryt). Komórka otoczona jest błoną komórkową zwaną naurylemmą. W perikarionie-oprócz typowych organelli kokórkowych-wystepują: siateczka śródplazmatyczna ziarnista, o specyficznym kszłałcie, ciałka Nissla (tigroidy)-skupiska kwasu rybonukleinowego oraz neurofibrylle - cienkie rurkowate struktury wypełnione cytoplazmą, wnikające do wypustek, uczestniczące w procesach transportu wewnątrzkomórkowego od perikarionu w kierunku zakończeń aksonu. Aksonami nazywamy wypustki nerwowe wyprowadzające impulsy z ciała komórki nerwowej. Mogą być one trzech rodzajów. Pierwszy to-włókna bezrdzenne, czyli szare otoczone są lemocytami, które tworzą tzw. osłonkę Schwanna. Występują one w układzie wegetatywnym. Drugim są - włókna rdzenne lub mielinowe mają podwójną osłonkę. Osłonka mielinowa powstaje przez nałożenie na siebie wielu warstw substancji lipidowych. Mielina jest wytworem lemocytów, które - owijając się kilkakrotnie wokół aksonów - tworzą osłonkę ze swej błony komórkowej ułożonej w kilka warstw. Mielina nie tworzy ciągłej osłony aksonu i w regularnych odstępach (w miejscu styku lemocytów) przewęża się, tworząc przewężenia Ranviera. Tego typy włókna budują nerwy somatycznego układu nerwowego i niektóre wypustki układu wegetatywnego. Mielina spełnia rolę ochrony mechanicznej i izolatora elektrycznego oraz ułatwia przenikanie substancji chemicznych do aksonu (składników pokarmowych, jonów). Trzeci rodzaj stanowią - włókna nagie - pozbawione osłonek i otoczone tylko neurylemmą. Zakończenia aksonów tworzą liczne rozgałęzienia, za pomocą których dany neuron łączy się z inną komórką nerwową lub komórką efektorową. Miejsca styku komórek nazywamy-synapsami. Synapsy zapewniają ciągłość czynnościową w układzie nerwowym i umożliwiają przekazywanie informacji i z tego układu do innych organów. Wyróżnia się synapsy nerwowo-nerwowe (styk dwóch neuronów), nerwowo-mięśniowe (styk neuronu z włóknem mięśniowym), nerwowo-gruczołowe (styk neuronu z gruczołem) i nerwowo-płytkowe (styk neuronu z płytką narządu elektrycznego ryb). Neurony są zróżnicowane morfologicznie i czynnościowo. Różnice dotyczą przede wszystkim kierunku przenoszenia informacji w układzie nerwowym i długości aksonów. Jedne z większych komórek nerwowych, o długich aksonach, to neurony ruchowe przewodzące impulsy nerwowe odśrodkowo (od ośrodków do efektorów). Neurony czuciowe przewodzą impulsy dośrodkowe (od receptorów do ośrodkowego układu nerwowego). Długość aksonów tych komórek zależy od odległości receptora od ośrodka. Niektóre neurony czuciowe kręgowców (znajdujące się w zwojach rdzeniowych) mają jedną długi wypustkę podobną do aksonu, która odbiera pobudzenie od receptora i przewodzi je do ciała komórki oraz drugą - krótką - przekazującą pobudzenie innym komórkom. Obecność już tylko tych dwóch typów neuronów zapewnia łączność ośrodka ze źródłem informacji (receptorem) i aparatem reagującym, tj. odpowiadającym na bodźce (efektorem). Pobudzenie nerwowe odbywa pewną drogę od receptora do efektora po wydzielonych szlakach (nerwach). Droga, którą przenoszona jest informacja od receptora do efektora, to łuk odruchowy. Na drodze przewodzenia, między neuronem czuciowym a ruchowym (motoneuronem) często znajduje się mały neuron pośredniczący zaopatrzony w krótkie aksony rozgałęziające się w pobliżu jego perikarionu, przewodzący impulsy nerwowe na małych odległościach i pośredniczący pomiędzy neuronami o długich wypustkach. Neurony kojarzeniowe (asocjacyjne) mają zwykle wiele krótkich wypustek, za pomocą których łączą się z wieloma innymi neuronami. Odbierają one i analizują wiele informacji docierających jednocześnie z różnych neuronów. Te neurony związane są z procesami uczenia się i tzw. wyższymi czynnościami nerwowymi. Neurony kojarzeniowe występują w ośrodkowym układzie nerwowym, a oczynając od gadów tworzą nową formację mózgu: korę nową (neocortex). Rozprzestrzestrzenianie się informacji w układzie nerwowym. Pobudzenie nerwowe spowodowane działaniem bodźca musi pokonać drogę złożoną co najmniej dwóch neuronów: czuciowego i ruchowego. Pozprzestrzenia się ono wzdłuż błony neuronu w kierunku od dendrytu do aksonu i dalej w kierunku synapsy. Przewodzenie to postępujące rozprzestrzenianie się pobudzenia wzdłuż błon wypustek nerwowych. W obrębie synaps nie dochodzi do bezpośredniego kontaktu między komórkami (poza nielicznymi wyjątkami); oddzielone są one szczeliną o szerokości około 20 nm. Z tego względu pobudzenie nie może bezpośrednio przemieścić się z komórki do komórki. Procesy umożliwiające przejście pobudzenia w obrębie synaps nazywamy przekazywaniem. Przekaźnictwo nerwowe to proces przemieszczania pobudzenia z jednej komórki na drugą za pośrednictwem synaps. U podstaw pobudliwości znajdują się procesy jonowe związane z selektywną przepuszczalnością błon neuronu, zwłaszcza dla jonów Na+ i K+. Elektrogeneza. Jeżeli do powierzchni błony aksonu pozostającego w spoczynku przyłożymy elektrodę, a drugą elektrodę wprowadzimy do wnętrza komórki i zamkniemy obwód z wmontowanym woltomierzem, to stwierdzimy istnienie potencjału, który nazwano potencjałem spoczynkowym. Jest on wynikiem nierównomiernego rozmieszczenia jonów po obu stronach neurylemmy. W stanie spoczynku na zewnątrz błony jest wyższe stężenie Na+ niż wewnątrz komórki. Rozkład stężenia Jonów K+ jest odwrotny. Stężenie anionów A- w komórce jest duże. To sprawia, że powierzchnia zewnętrzna błony jest wypadkowo naładowana dodatnio, a wewnętrzna ujemnie. Błona jest więc spolaryzowana, a różnica ładunków to właśnie potencjał spoczynkowy lub membranowy. Warunkiem pobudliwości jest ciągłe utrzymywanie błony w stanie polaryzacji. Jest to możliwe dzięki istnieniu mechanizmu zapobiegającego wyrównaniu różnicy stężeń jonów. Pompa jonowa sodowo-potasowa. Gradient stężeń i gradient elektrochemiczny powodują przemieszczanie się jonów przez błonę neuronu, co po pewnym czasie doprowadzić by mogło do zaniku potencjału i zdolności do odbierania bodźców. Wyrównywaniu stężeń przeciwdziała mechanizm aktywnego transportu jonów. Przenikające do przestrzeni wewnątrzkomórkowej jony Na+ są transportowane na zewnątrz błony, a dyfundujące na zewnątrz jony K+ są transportowane do wnętrza komórki. Energia niezbędna do tego procesu pochodzi z hydrolizy ATP powstającego w licznych mitochondriach neuronów. Pompa jonowa utrzymuje więc błonę w stanie polaryzacji. Sprawne działanie tego mechanizmu wymaga obecności jonów Mg+2; jony Ca+2 hamują tę czynność. Potencjał czynnościowy. Pod wpływem bodźca o odpowiedniej wielkości, np. o właściwym dla komórki stężeniu lub temperaturze, w miejscu jego zadziałania następuje lokalne zaburzenie elektrochemiczne. Bodziec progowy lub próg pobudliwości to najmniejsza wartość bodźca wywołująca odpowiedź organizmu, tkanki czy komórki. Bodziec progowy powoduje zatrzymanie działania pompy jonowej i wzrost przepuszczalności błony dla jonów sodu. Gwałtownie wnikające do wnętrza komórki jony znoszą stan polaryzacji (depolaryzcja) i przeładowują komórkę dodatnio (hiperpolaryzacja). Stan ten nazywamy potencjałem czynnościowym lub iglicowym (za względu na jego obraz na lampie ascyloskopu). Lokalne zaburzenia elektrochemiczne polegające na krótkotrwałym wahnięciu potencjału spoczynkowego pod względem bodźca to potencjał czynnościowy. Potencjał czynnościowy charakteryzuje się kilkoma cechami: 1) powstaje wg zasady „wszystko albo nic”, która oznacza, że powstanie on zawsze, gdy bodziec osiągnie co najmniej wartość progową, przy czym jego wartość (amplituda) nie zależy od siły bodźca. Siła jest kodowana częstotliwością wyładowań w jednostce czasu; 2) jest nie wygasający; 3) rozprzestrzenia się, przy czym przemieszcza się od miejsca powstawania zawsze w kierunku zakończenia aksonu. Ściśle wg zasady „wszystko albo nic” działają tylko aksony. Pozostałe części neuronów i komórek receptorowych nie działają wg tej zasady. Powstają w nich tzw. potencjały stopniowane,których amplituda stopniowo wzrasta ze wzrostem siły działania bodźca. Po ustaniu działania bodźca następuje przywrócenie pracy pompy jonowej i powrót błony do stanu polaryzacji. Stan ten nazwano repolaryzacją. Podczas repolaryzacji komórka jest w okresie refrakcji (niepobudliwości).Początkowo jest to okres refrakcji bezwzględnej, kiedy bez względu na wartość działającego bodźca odpowiedź nie nastąpi, tj. nie powstanie potencjał czynnościowy. Po czasie ok. l ms następuje okres refrakcji względnej. Wtedy do wywołania potencjału musi zadziałać bodziec wyższy niż progowy (wrażliwość komórki jest obniżona). Zjawiska refrakcji przeciwdziałają nakładaniu się potencjałów czynnościowych na siebie, określają dopuszczalną częstotliwość wyładowań i zapewniają zachowanie właściwego kierunku przewodzenia. Przewodzenie nerwowe. Rozprzestrzenianie się potencjału czynnościowego wzdłuż błon wypustek jest uzależnione od grubości włókna (grube włókna przewodzą szybciej), a przede wszystkim od jego budowy. Przesuwająca się fala depolaryzacji to impuls nerwowy. We włóknach bez osłonki mielinowej impulsy nerwowe przesuwają się ruchem jednostajnym ze stałą prędkością. Szybkość przewodzenia waha się granicach 5-25 m/s. Ten typ przewodzenia nazwano falowym. Włókna rdzenne (mielinowe) przewodzą ze znacznie większą szybkością (100-125 m/s), co jest spowodowane przeskakiwaniem impulsów nerwowych od jednego przewężenia Ranviera do następnego (z jednego węzła na drugi). W samym węźle depolaryzacja nie zachodzi. Ten typ przewodnictwa nazwano skokowym. Przekaźnictwo nerwowe. Przemieszczanie się impulsów nerwowych z komórki do komórki zależy od budowy synaps. Gdy fala depolaryzacji dotrze do błony presynaptycznej, drażni pęcherzyki synaptyczne, a te wydzielają mediator, np. acetylocholinę, noradrenalinę, dopaminę; proces ten jest uzależniony od jonów Ca+2, których stężenie w kolbce chwilowo wzrasta. Mediator szybko dyfunduje przez szczelinę synaptyczną i łączy się z błoną postsynaptyczną. Powoduje to szybkie wnikanie jonów Na+, K+ przez błonę postsynaptyczną. Są one lokalne, nie rozprzestrzeniają się i sumują się w czasie. Jeżeli suma potencjałów postsynaptycznych przekroczy próg pobudliwości, powstaje potencjał czynnościowy, który jest przewodzony do następnej synapsy. Na wydzielanie mediatora i jego przejście przez szczelinę synaptyczną oraz na zsumowanie potencjałów postsynaptycznych potrzeba czasu; dlatego w synapsach następuje opóźnienie przemieszczania się impulsów (tzw. opóźnienie synaptyczne). Ze względu na bliskość błon w synapsach nerwowych opóźnienie to jest niewielkie. W procesie ewolucji układu nerwowego zachodziły zmiany, które miały na celu powstawanie szlaków szybko przewodzących. Odbywało się to na skutek wydłużania aksonów, a jednocześnie zmniejszania ilości synaps. Pobudzanie i hamowanie nerwowe. Potencjał czynnościowy nie powstanie w synapsie w wyniku jednostkowego pobudzenia. Najczęściej jest on wynikiem wielokrotnie powtarzającego się działania bodźca i jednoczesnego pobudzenia wielu synaps (tzw. sumowanie przestrzenne) w krótkich odstępach czasu (tzw. sumowanie czasowe). Jeżeli nastąpi podwyższenie progu pobudliwości błony postsynaptycznej, a więc gdy dojdzie do wzrostu potencjału spoczynkowego (hiperpolaryzacja), to przewodnictwo ustaje. Powstałe potencjały postsynaptyczne nie przekradają wówczas progu wrażliwości, potencjał czynnościowy nie powstaje i przerodzenie wygasa. Synapsę w stanie hiperpolaryzacji nazywamy hamującą. Ponieważ hamowanie polega na zwiększeniu stopnia polaryzacji błony komórek, impuls może zostać wywołany przez odpowiednio mocniejszy bodziec Procesy hamowania i pobudzania odgrywają w układzie nerwowym dużą rolę, ponieważ umożliwiają dokonywanie selekcji przepływających informacji, eliminują przewodzenie impulsów powodowanych działaniem bodźców o małym znaczeniu biologicznym oraz wzmacniają impulsację w przypadku działania bodźców o dużym znaczeniu biologicznym, np. uszkadzających. Budowa układu nerwowego człowieka. Obróbka informacji docierających ze środowiska wymaga istnienia skomplikowanych systemów przesyłu bodźców i ich obróbki. Zacznę więc od dokonania topograficznego podziału układu nerwowego. Wg takiego kryterium można w nim wyróżnić: 1. Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) zbudowany z istoty szarej i białej. Ta pierwsza jest wynikiem koncentracji ciał komórek nerwowych i umożliwia odbieranie oraz tworzenie impulsów nerwowych. W obrębie OUN istota szara może tworzyć: korę (skupienia ciał neuronów na powierzchni) lub jądra nerwowe (skupienia leżące pod powierzchnią). Z kolei istota biała zbudowana jest głównie z włókien nerwowych i odpowiada za szybkie przewodzenie impulsów nerwowych. W obrębie OUN skupienia włókien nerwowych tworzą drogi nerwowe. Na ośrodkowy układ nerwowy składają się: A) mózgowie zbudowane z pięciu części. Licząc od przodu są to: kresomózgowie, międzymózgowie, śródmózgowie, tyłomózgowie wtórne oraz rdzeń przedłużony. Mózgowie znajduje się w jamie czaszki. Jego masa wynosi u dorosłego człowieka ok. 1400 g (granice zmienności gatunkowej: 1100 do 2000 g). Przeciętnie osiąga on 15-17 cm długości, 12 cm wysokości i 12 cm szerokości, przy objętości 1350 cm3. Należy dodać, że mózgowie przeciętnego mężczyzny jest nieco większe i waży ok. 1350 g. podczas gdy u kobiety ok. 1265 g; B) rdzeń kręgowy. 2. Obwodowy układ nerwowy (ObUN), do którego należą: wspomniane już kilkakrotnie nerwy czaszkowe oraz nerwy rdzeniowe. Dolną, najstarszą częścią OUN jest rdzeń kręgowy. U przeciętnego człowieka rdzeń kręgowy ma długość ok. 42—45 cm i przypomina nieco gruby, spłaszczony grzbieto-brzusznie sznur. Ochronę rdzenia kręgowego zapewnia kręgosłup oraz opony mózgowo-rdzeniowe Rdzeń kręgowy zaczyna się na wysokości otworu potylicznego wielkiego (jest to granica umowna ponieważ nie da się wyznaczyć wyraźnego przejścia rdzenia przedłużonego w rdzeń kręgowy). Na wysokości II-go kręgu lędźwiowego RK kończy się zgrubieniem nazywanym stożkiem rdzeniowym, który przechodzi w nić końcową (dł. ok. 24 cm) sięgającą II-go kręgu guzicznego. W budowie wewnętrznej RK zwraca uwagę fakt, iż istota szara skupiona jest w głębi rdzenia. Tworzy ona tzw. słupy (przednie i tylne) przebiegające wzdłużnie. Na przekroju poprzecznym widać, że słupy te tworzą charakterystyczny układ litery H (czasem: kształt motyla). Można tu wskazać rogi przednie (brzuszne) i tylne (grzbietowe), łączące się istotą środkową. Istota biała w RK położona jest obwodowo i tworzy tzw. sznury, w których przebiegają drogi nerwowe wstępujące i zstępujące. W rogach przednich RK znajdują się skupienia ciał ponad 100 000 neuronów ruchowych (motoneuronów), których wypustki dają początek korzeniom brzusznym nerwów rdzeniowych. Natomiast do rogów tylnych dochodzą korzenie grzbietowe nerwów rdzeniowych. Dolną, majstarszą częścią mózgowia jest rdzeń przedłużony. Rdzeń przedłużony (nieformalnie: RP)jest najniższym i najbardziej pierwotnym piętrem mózgowia. Od dołu graniczy płynnie z rdzeniem kręgowym, od góry łączy się zaś z mostem. Na brzusznej powierzchni RP znajduje się szczelina pośrodkowa. Po obu jej stronach leżą charakterystyczne wyniosłości nazywane piramidami. Analizę budowy wewnętrznej RP ograniczmy zaś do stwierdzenia, że w piramidach znajduje się skrzyżowanie dróg zstępujących korowo-rdzeniowych (tzw. skrzyżowanie piramid) oraz, leżące głębiej, skrzyżowanie dróg wstępujących tzw. skrzyżowanie wstęg. Poza tym pod powierzchnią RP znajdują się liczne skupienia istoty szarej. Główną część tyłomózgowia stanowi móżdżek. W tyłomózgowiu wtórnym wyróżnia się: most i móżdżek (łac. cereberllum). Ten pierwszy przypomina nieco spłaszczoną belkę leżącą poprzecznie na brzusznej powierzchni rdzenia przedłużonego. Tylna (dolna) krawędź mostu wyznacza granicę tyłomózgowia z rdzeniem przedłużonym. Z kolei przednia (górna) wyznacza granicę ze śródmózgowiem. Zasadniczo most budują grube pęki włókien nerwowych umożliwiających przekazywanie impulsów pomiędzy lewą i prawą stroną pnia mózgu (jest to jeden z warunków prawidłowej koordynacji ruchów ciała). Móżdżek zbudowany jest z dwóch silnie pobrużdżonych półkul połączonych robakiem (Jest to „łącznik” zbudowany z włókien nerwowych). Półkule móżdżku pokrywa trójwarstwowa kora móżdżku. U człowieka móżdżek jest drugą co do wielkości częścią mózgowia. Jego powierzchnia jest tylko o ok. 1/3 mniejsza niż półkul kresomózgowia. W tyłomózgowiu znajdują się jądra nerwów czaszkowych: V—VIII. Śródmózgowie człowika jest niewielkie. Rola tej najmniejszej części mózgowia u wszystkich ssaków uległa istotnej redukcji. U człowieka śródmózgowie stanowi jedynie krótki odcinek pnia mózgu łączący kresomózgowie z mostem i móżdżkiem. W śródmózgowiu znajdują się jądra nerwów: III i IV-ej pary. Międzymózgowie stanowi centrum koordynacji nerwowej i hormonalnej. Dlatego nie powinno nikogo dziwić, że ma bardzo złożoną strukturę. Pozostanę przy stwierdzeniu, że w skład międzymózgowia wchodzą: nadwzgórze połączone z szyszynką, wzgórze oraz podwzgórze. Podwzgórze zajmuje przednio-dolne położenie. W budowie zewnętrznej podwzgórza zwracają uwagę m.in.: pasmo wzrokowe (miejsce wnikania nerwów wzrokowych do mózgu) oraz lejek przechodzący w przysadkę mózgową. W międzymózgowiu znajdują się liczne ważne ośrodki nerwowe. Półkule kresomózgowia stanowią 80%masy całego mózgowia. Wynika z tego, że jest to bardzo istotna część OUN. Do kresomózgowia zalicza się półkule mózgowe oraz spoidło wielkie (ciało modzelowate). Powierzchnia półkul u człowieka i większości ssaków jest silnie pofałdowana. Dzięki temu powstają uwypuklenia nazywane zakrętami oddzielone od siebie wpukleniami, czyli bruzdami (najgłębsze nyzywamy szczelinami). Półkule lewą od prawej oddziela szczelina podłużna mózgu (strzałkowa). Natomiast w obrębie każdej półkuli wyróżnia się: bruzdę środkową (Rolanda) oraz bruzdę boczna (Sylwiusza). W budowie makroskopowej powierzchnię półkul podzielono na charakterystyczne obszary- płaty: A) czotowy-do przodu od bruzdy środkowej; B) ciemieniowy-do tyłu od bruzdy środkowej i powyżej bruzdy bocznej; C) skroniowy-poniżej bruzdy bocznej; D) potyliczny-zajmujący tylną powierzchnię półkuli do tyłu od płata ciemieniowego. (Niektóre źródła wyróżniają jeszcze piąty płat-wyspę). Powierzchnię półkul pokrywa płaszcz mózgu. Płaszcz to istota szara pokrywająca kresomózgowie. Osiąga on ok. 2000 cm2 powierzchni przy grubości od l ,5 mm do 5 mm i dzielimy go na: A) korę mózgu -pokrywającą ponad 90% powierzchni półkul. Przede wszystkim jest to kora nowa (łac. neocortex) o budowie ześciowarstwowej; B) węchomózgowie-starszą część płaszcza zepchniętą do przyśrodkowej i dolnej powierzchni półkul (do tej okolicy dochodzą nerwy węchowe); C) hipokamp-filogenetycznie bardzo stary fragment płaszcza wpuklający się pod powierzchnię mózgu. Istota biała kresomózgowia zbudowana jest z włókien nerwowych: A) kojarzeniowych-łączących różne ośrodki w obrębie tej samej półkuli; B) spoidłowych-łączących półkule ze sobą (głównie z takich włókien zbudowane jest spoidło wielkie); C) rzutowych-możliwiających przekazywanie impulsów do kory (z innych część UN) i z kory (do innych części UN i efektorów). W istocie białej znajdują się liczne jądra kresomózgowia, np. ciało prążkowane. Śladem cewkowatej budowy OUN są charakterystyczne przestrzenie wewnętrzne. Wypełnia je płyn mózgowo-rdzeniowy spełniający funkcje odżywcze i ochronne. Wzdłuż centralnej części RK przebiega kanał centralny rdzenia kręgowego. Na wysokości rdzenia przedłużonego rozszerza się on w komorę IV-tą. Ta ostatnia zwęża się w wodociąg mózgu biegnący w śródmózgowiu. W międzymózgowiu wodociąg rozszerza się w komorę III-cią, od której odchodzą komory boczne (I i II) występujące w półkulach kresomózgowia. Mózgowie opuszcza 12 par nerwów czaszkowych. Do obwodowego układu nerwowego zaliczane są m.in. nerwy. Z mózgowia człowieka i innych owodniowców, wychodzi 12 par nerwów czaszkowych, natomiast z rdzenia kręgowego 31 par nerwów rdzeniowych. Nerwy czaszkowe (część z nich już została wspomniana) można podzielić na trzy grupy: 1. Czysto czuciowe-zawierają wyłącznie włókna aferentne i są to pary: I (nerwy węchowe), II (nerwy wzrokowe) i VIII (nerwy równoważno-słuchowe); 2. Czysto ruchowe-zawierają wyłącznie włókna eferentne i są to pary: III (nerwy okoruchowe zaopatrujące większość mięśni zewnętrznych oka, mięsień zwieracz źrenicy i mięsień rzęskowy; ich uszkodzenie może więc powodować zeza. problemy z akomodacją i rozszerzenie źrenicy), IV (nerwy bloczkowe zaopatrujące mięsień skośny oka; ich uszkodzenie może powodować zeza), VI (nerwy odwodzące zaopatrujące m.in. mięsień prosty oka; ich uszkodzenie także może powodować zeza). XI (nerwy dodatkowe zaopatrujące m.in. mięśnie krtani i niektóre mięśnie ruchowe głowy; ich uszkodzenie może powodować osłabienie ruchów głowy i unoszenie barku) i XII (nerwy pod językowe zaopatrujące mięśnie języka; ich uszkodzenie może powodować problemy z poruszaniem języka, a także z połykaniem i artykulacją głosu); 3. Mieszane-zawierają oba rodzaje włókien i są to pary: V (nerwy trójdzielne zaopatrujące skórę twarzy, nosa i czoła oraz błony śluzowe oczu, jamy ustnej, nosowej i języka; ich uszkodzenie może powodować zaburzenia czucia z okolic twarzy oraz problemy z żuciem), VII (nerwy twarzowe zaopatrujące ruchowo m.in. mięśnie mimiczne twarzy i część mięśni szyi, natomiast czuciowe błonę śluzową przedniej części języka i tylnej części jamy nosowej; ich uszkodzenie może powodować porażenie mięśni twarzy), IX (nerwy językowo-gardłowe zaopatrujące ruchowo m.in. część mięśni gardła, natomiast czuciowe: gardło, nasadę języka i ucho środkowe; uszkodzenie tych nerwów może powodować brak czucia z części gardła i krtani) i X (nerwy błędne zaopatrujące m.in. mięśnie gładkie dróg oddechowych oraz prawie całego jelita; dodać należy, że w nerwach błędnych biegnie ok. 90% wszystkich włókien układu przywspółczulnego, docierających do większości narządów wewnętrznych). W odróżnieniu od czaszkowych, wszystkie nerwy rdzeniowe mają charakter mieszany. Wyróżniamy: 8 par nerwów szyjnych, 12 piersiowych, 5 par lędźwiowych, 5 par krzyżowych i l parę nerwów guzicznych. Nerw rdzeniowy powstaje z połączenia korzenia grzbietowego (czuciowego) z korzeniem brzusznym (ruchowym) we wspólny pień nerwu rdzeniowego. Pień zaś dzieli się na gałęzie, m.in. brzuszną, grzbietową i łączącą. Upraszczając można powiedzieć, że gałęzie brzuszne nerwów rdzeniowych dają początek nerwom obwodowym zaopatrującym skórę i mięśnie okolicy grzbietowej ciała. Z kolei gałęzie brzuszne dają początek nerwom zaopatrującym skórę i mięśnie przedniej oraz bocznych powierzchni ciała. Inną różnicą jest to, że gałęzie brzuszne odpowiednich nerwów łączą się ze sobą tworząc sploty, np. szyjny, ramienny i lędźwiowy. Cały ośrodkowy układ nerwowy jest dobrze chroniony. Oprócz elementów układu szkieletowego ochraniają go trzy błony łącznotkankowe nazywane oponami mózgowo-rdzeniowymi. 1. Twarda- najbardziej zewnętrzna, zbudowana z dwóch blaszek wyściełających elementy szkieletowe. Jej zadaniem jest ogólna ochrona OUN; 2. Pajęczynówka-środkowa, beznaczyniowa opona oddzielona od opony twarde wąską szczeliną jamy podtwardówkowej. Od błony te odchodzą włókna łącznotkankowe do opony twardej i miękkiej; 3. Miękka (naczyniówka)-silnie unaczyniona wewnętrzna opona ściśle przylegająca do powierzchni OUN. Spełnia funkcje odżywcze. Pomiędzy nią, a pajęczynówką znajduje się przestrzeń jamy podpajęczynówkowej . Wypełnia ją płyn mózgowo-rdzeniowy, ten sam który znajduje się wewnątrz OUN. Możliwość wymiany płynu i wyrównania ciśnień zapewniają niewielkie otwory w sklepieniu komory IV. Płyn mózgowo-rdzeniowy jest przesączem z naczyń krwionośnych naczyniówki izotonicznym z osoczem krwii. Zawiera m.in. wodę, glukozę, niewielkie ilości białek oraz związki mineralne (głównie NaCl). Płyn mózgowo-rdzeniowy oprócz funkcji odżywczo-oddechowych spełnia także rolę hydrodynamicznej poduszki chroniącej delikatną, silnie uwodnioną tkankę nerwową. Praca układu nerwowego polega na szybkim sterowaniu funkcjami. Mając „do dyspozycji”: 1.Receptor; 2. Komórki przekazujące (neurony); 3. Komórkę wykonawczą (efektor), można zbudować prosty łuk odruchowy. Taki system pozwoli przekazać konkretny sygnał od receptora do efektora, czyli wywołać odruch (odpowiedź narządu wykonawczego spowodowana przez bodziec działający na receptor, zachodząca za pośrednictwem Ośrodkowego układu Nerwowego). Inaczej mówiąc odruch jest prostą, adekwatną i mimowolną reakcją ustroju na dany bodziec. Biorąc pod uwagę właściwości elementów budujących łuk, przewodzenie w nim ma charakter jednokierunkowy (ortodromowy). W organizmie kręgowca konstrukcja wygląda następująco (w przypadku odruchu z poziomu rdzenia!): 1. Receptor łączy się z neuronem czuciowym (aferentnym). Konkretnie: A) receptor stanowi samo zakończenie dendrytyczne neuronu czuciowego, np. zakończenia bólowe, węchowe; B) albo receptor jest wyspecjalizowaną komórką (lub komórkami) kontaktującą się z dendrytem neuronu czuciowego, np. komórki światłoczułe siatkówki, komórki narządu Cortiego, receptory rozciągowe w mięśniach; 2. Neuron czuciowy przewodzi impuls elektryczny dośrodkowo do OUN. W łukach typu rdzeniowego ciało tej komórki (rzekomojednobiegunowej) znajduje się w zwojach rdzeniowych przy kręgosłupie. Długi dendryt przewodzi impuls do perykarionu, zaś krótszy neuryt wprowadza sygnał przez korzenie grzbietowe do istoty szarej rdzenia kręgowego. Przez synapsę n/n impuls przechodzi na; 3. Neuron pośredniczący-przekazujący pobudzenie od korzeni grzbietowych rdzenia do brzusznych-prawo Bella-Magendiego; 4. Ten człon łuku łączy się synapsą n/n z dendrytem neuronu ruchowego (eferentnego). Jego perykarion znajduje się w rogach przednich rdzenia, natomiast długi neuryt wyprowadza sygnał z rdzenia korzonkiem brzusznym i dalej do narządu wykonawczego. Łączy się z nim synapsą n/m-jest nim bowiem mięsień. Łuk odruchowy jest więc drogą jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora. Podstawową czynnością układu nerwowego, jak już wspomniano, jest odruch. Spróbuję dokonać podziału odruchów przyjmując za kryterium ilość synaps n/n w łuku: 1. Odruchy monosynaptyczne -taki łuk odruchowy ma tylko dwa neurony. U człowieka tylko proste odruchy rozciągowe mają taki charakter. Rozciągnięcie mięśnia szkieletowego pobudza odpowiednie receptory (pierścieniowo-spiralne, rozciągowe), które błyskawicznie prowadzą do zwrotnego pobudzenia tego samego mięśnia. Przykładami takich reakcji są: A) odruch kolanowy-z mięśnia czworogłowego uda; B) odruch Achillesa-z mięśnia trójgłowego łydki; 2. Odruchy bisynaptyczne (trójneuronowe). To także są tylko proste odruchy rdzeniowe. Przykładem jest tzw. odwrócony odruch na rozciąganie. Znaczenie tych odruchów polega głównie na ochronie połączeń szkieletu przed uszkodzeniami (pamiętam, że tylko sprężystość mięśni chroni nasze stawy przed rozerwaniem w czasie ruchu). Zabezpieczają także mięsień przed zerwaniem; 3. Odruchy polisynaptyczne (wieloneuronowe)-jest to zdecydowana większość odruchów rdzeniowych i wszystkie odruchy z poziomu mózgowia. Klasycznym przykładem jest odruch zginania w odpowiedzi na bodźce nocyceptywne. Inny podział odruchów opiera się o ich pochodzenie. I tak wyróżnia się: l. Odruchy wrodzone (bezwarunkowe)-zachodzące zupełnie automatycznie. Są zdeterminowane genetycznie i ich istota nie ulega zmianie w czasie życia osobnika. Pozwalają na szybkie zareagowanie na bodziec, gdyż w ich wytworzeniu nie uczestniczy świadomość. Mają duże znaczenie obronne np. odruchy wykrztuśne, wymiotne, kaszlu, źreniczny, zginania na bodziec bólowy. U wielu zwierząt odruchy bezwarunkowe stanowią podstawę instynktów; 2. Odruchy nabyte (warunkowe)-wykształcane są w ontogenezie. a wymagają udziału mózgu. Oparte są na treningu i wymagają tzw. wzmacniania, inaczej zanikają. W tej materii najbardziej chyba znane są dokonania Pawłowa. Odruch warunkowy polega ogólnie na tym, że bodziec pierwotnie obojętny zamieniany zostaje na bodziec kluczowy-wyzwalający reakcję. Proces uczenia jest także mocno związany z tworzeniem nowych odruchów warunkowych. Jego podstawą jest zapamiętywanie (utrwalanie wrażeń zmysłowych) odbywające się w dwóch etapach: A) tworzenia świeżej pamięci-w tym czasie impulsy elektryczne krążą w wieloneuronalnych łańcuchach zwrotnego pobudzenia m.in. tworu siatkowatego, wzgórza, hipokampa i kory mózgowej. Może to trwać do kilkunastu minut-w tym czasie łatwo można odtworzyć tę informację; B) tworzenie trwałej pamięci-powstaje ona podczas wielokrotnego przechodzenia odpowiednich impulsów przez te same łańcuchy (inaczej synapsy). Kolejne pętle wykonywane są coraz łatwiej (torowanie), ponieważ następuje konsolidacja pamięci-nastąpiła biochemiczna modyfikacja tych synaps, po których krążyły impulsy. (Wniosek jest prosty, chociaż niezbyt odkrywczy-należy się cierpliwie i systematycznie uczyć!).