Serwis z kompleksowymi informacjami o postępach farmacji

Układ nerwowy


Układ nerwowy człowieka w rozwoju gatunków osiągnął najwyższą sprawność. Scala on i koordynuje pracę wszystkich narządów i tkanek oraz steruje czynnościami i zachowaniem się całego organizmu, który dzięki mózgowiu tworzy jedną harmonijnie funkcjonującą całość. Integracja nerwowa, dzięki sprawnemu przekaźnictwu między komórkami nerwowymi, osiągnęła w organizmie najwyższy stopień doskonałości. Dzięki rozbudowanej w całym organizmie sieci receptorów, czyli czujników ustrojowych, organizm reaguje sprawnie i celowo na bodźce środowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego, prowadząc do szybkiej i celowej odpowiedzi ruchowej lub wydzielniczej, a także reakcji psychicznej na wszelkie pobudzenia zewnętrzne i wewnętrzne.

Układ nerwowy jest nadrzędnym układem regulacyjnym w organizmie. Regulacja nerwowa jest ściśle zespolona z hormonalną. Układ wydzielania wewnętrznego jest bowiem powiązany strukturalnie i czynnościowo z układem nerwowym. Przykładem jest hormonalna czynność podwzgórza, będącego jednym z podstawowych elementów struktury mózgowia i ścisłe powiązanie tego podwzgórza z przysadką. Nerwowa regulacja czynności odgrywa w organizmie najważniejszą rolę, a najwyższy stopień rozwoju układu nerwowego u człowieka decyduje o stanowisku, jakie zajmuje człowiek w hierarchii istot żywych.

Budowa i czynności komórki i tkanki nerwowej

Komórka nerwowa, czyli neuron, jest podstawowym składnikiem tkanki, z której zbudowany jest układ nerwowy. Poza neuronami w skład tkanki nerwowej wchodzą bardzo liczne komórki glejowe i gęsta sieć naczyń krwionośnych. Komórki glejowe tworzą struktury podporowe i ochronne dla neuronów i usprawniają ich czynność. Komórka nerwowa jest jednostką morfologiczną i czynnościową. Składa się ona z ciała komórkowego, protoplazmatycznych wypustek przewodzących impulsy do ciała komórki i wypustki osiowej zwanej neurytem, przewodzącej impulsy z ciała komórki na obwód.

komórka nerwowa

O ile dendryty są przeważnie krótkie i rozgałęzione, o tyle neuryty są zawsze pojedyncze i przeważnie długie. Ciała komórek nerwowych znajdują się prawie wyłącznie w obrębie ośrodkowego układu nerwowego i stanowią główny składnik istoty szarej. Komórki nerwowe łączą się między sobą w ten sposób, że akson jednego neuronu styka się z dendrytem lub ciałem drugiej komórki. Do połączenia neuronów dochodzi za pośrednictwem specjalnych styków, nazywanych synapsami. Synapsa jest miejscem, w obrębie którego następuje przekazanie informacji biegnącej w postaci impulsu nerwowego z jednego neuronu na drugi. W obrębie synapsy impuls elektryczny wyzwala związek chemiczny zwany przekaźnikiem (mediator) i uwalnia go do przestrzeni międzyneuralnej, nazywanej szczeliną synaptyczną. Przekaźnik ten staje się bodźcem dla następnego neuronu. W ten sposób są przekazywane informacje nerwowe i nerwowo-mięśniowe.

Synapsy mogą mieć charakter pobudzający lub hamujący, zależnie od rodzaju przekaźnika uwalnianego do szczeliny synaptycznej. Układ nerwowy człowieka ma ok. 30 mld neuronów, a każdy z nich jest połączony synaptycznie z wieloma innymi neuronami, dlatego liczba możliwych połączeń staje się astronomiczna. Pobudliwość i przewodnictwo są cechami biologicznymi wszystkich żywych komórek. Cechy te są wyjątkowo wyraźne w tkance nerwowej. Pobudliwością nazywamy zdolność komórki lub tkanki do reagowania na bodziec. Bodźcem nazywamy nagłą zmianę środowiska wewnętrznego organizmu lub gwałtowną zmianę czynników oddziałujących nań z zewnątrz. Pobudliwa może być jedynie żywa tkanka, czyli taka, której komórki i włókna aktywnie podtrzymują uporządkowany układ jonowy. W żywej nie pobudzonej, czyli będącej w spoczynku tkance, jony układają się w charakterystyczny sposób. Dzięki selektywnie przepuszczalnej błonie komórkowej, kationy gromadzą się na zewnątrz, a aniony wewnątrz komórki. Ta polaryzacja komórki jest źródłem tzw. spoczynkowego potencjału błonowego, który może być wykazany przy użyciu galwanometru. Zadziałanie na tę spolaryzowaną komórkę jakimś bodźcem, np. elektrycznym, spowoduje zachwianie równowagi jonowej w miejscu działania bodźca, czyli doprowadzi do chwilowego zaburzenia polaryzacji. Dochodzi do tego na skutek gwałtownej, ale krótkotrwałej zmiany przepuszczalności błony komórkowej dla jonów sodu i potasu.

Jeżeli ta miejscowa depolaryzacja jest dostatecznie duża, to w jej wyniku powstaje pobudzenie określane mianem potencjału czynnościowego, który samorzutnie wędruje jako impuls wzdłuż włókna nerwowego. Impuls ten za pośrednictwem synapsy może się przenieść na sąsiedni neuron albo może zostać w synapsie zahamowany. W tym ujęciu pobudzeniem nazwiemy depolaryzację drażnionej komórki czy tkanki, zahamowaniem proces odwrotny, czyli wzmocnienie istniejącej w stanie spoczynku polaryzacji, i określamy to jako hiperpolaryzację. Pobudzenie i hamowanie są procesami czynnymi i przedstawiają się jako dwie strony tego samego zjawiska fizjologicznego, określanego jako pobudliwość. Zjawisko potencjału czynnościowego ma charakter elektryczny i może być zbadane i zarejestrowane przez czuły galwanometr, np. elektrokardiograf, czyli aparat, który służy do rejestracji potencjałów czynnościowych mięśnia sercowego. Dokonany za pomocą tego aparatu zapis czynności elektrycznej serca nazywamy elektrokardiogramem (ekg).

Każda komórka nerwowa jest pobudliwa, czyli zdolna do przyjmowania impulsów i przekazywania ich dalszym komórkom. Ponadto każda komórka nerwowa może wytwarzać własne impulsy i przekazywać je innym neuronom. Impuls wychodzący z określonej komórki może rozprzestrzeniać się na większą liczbę neuronów dzięki obecności wielu kolbek synaptycznych na zakończeniu jego aksonu. Zjawisko to powszechne w ośrodkowym układzie nerwowym nazywamy dywergencją. Dzięki kolbkom synaptycznym impulsy z różnych neuronów mogą dotrzeć do jednego określonego neuronu. Jest to zjawisko konwergencji, z którym równie często spotykamy się w układzie nerwowym.

Odruchy. Układ nerwowy odbiera pobudzenie z poszczególnych narządów organizmu oraz informacje napływające z zewnątrz. Informacje te docierają do układu nerwowego za pośrednictwem olbrzymiej liczby różnorodnych czujników, nazywanych receptorami.

Receptory przyjmują informacje i przekazują je w postaci impulsów do odpowiednich ośrodków w mózgu lub w rdzeniu. Ośrodki te odczytują, czyli rozszyfrowują, nadesłane impulsy i wysyłają włóknami nerwowymi ,polecenia wykonawcze” do układu mięśniowego, serca lub gruczołów. Narządy wykonawcze, nazywane efektorami, reagują na bodźce przyjęte przez receptory i przetworzone w ośrodkach nerwowych na „polecenia wykonawcze”. Taka reakcja efektora, zachodząca za pośrednictwem układu nerwowego, na bodziec, który zadziałał na receptor, nazywana jest odruchem, czyli refleksem. Czynność odruchowa jest podstawowym przejawem funkcji układu nerwowego. Pewna liczba odruchów jest wrodzona, jak np. odruch ssania, kaszlu, połykania lub mrugania, ale większa ich liczba jest nabyta, czyli wyuczona, na podstawie doświadczenia życiowego. Odruchy wrodzone nazywamy bezwarunkowymi. Mają one cechę trwałości, gdyż trwałe połączenia nerwowe pomiędzy receptorem a efektorem nie ulegają zmianie. Odruchy nabyte, czyli warunkowe, są połączeniami nietrwałymi. Powstają one w wyniku doświadczenia życiowego i zanikają, jeżeli przez dłuższy czas nie są powtarzane. Na zasadzie reakcji odruchowo-warunkowych opiera się zapamiętywanie, czyli uczenie się, nowych czynności. Tym tłumaczymy zapominanie, gdyż raz wyuczone działanie po pewnym czasie zanika, jeżeli nie jest powtarzane.