Pravilno delovanje živčnega sistema na različnih frontah je izjemno pomembno za polno življenje človeka. Človeški živčni sistem velja za najbolj zapleteno strukturo telesa.
Sodobne ideje o funkcijah živčnega sistema
Kompleksna komunikacijska mreža, ki jo v biološki znanosti imenujemo živčni sistem, je razdeljena na centralno in periferno, odvisno od lokacije samih živčnih celic. Prvi združuje celice, ki se nahajajo znotraj možganov in hrbtenjače. Toda živčna tkiva, ki se nahajajo zunaj njih, tvorijo periferni živčni sistem (PNS).
Osrednji živčni sistem (CNS) izvaja ključne funkcije obdelave in prenosa informacij, sodeluje z okoljem. Živčni sistem deluje po refleksunačelo. Refleks je odziv organa na določen dražljaj. V ta proces so neposredno vključene živčne celice možganov. Ko prejmejo informacije od nevronov PNS, jih obdelajo in pošljejo impulz v izvršilni organ. Po tem principu se izvajajo vsi prostovoljni in neprostovoljni gibi, delujejo čutilni organi (kognitivne funkcije), razmišljanje in spomin itd.
celični mehanizmi
Ne glede na funkcije centralnega in perifernega živčnega sistema ter lokacijo celic imajo nevroni nekatere skupne značilnosti z vsemi celicami v telesu. Torej, vsak nevron je sestavljen iz:
- membrana ali citoplazmatska membrana;
- citoplazma ali prostor med lupino in jedrom celice, ki je napolnjen z znotrajcelično tekočino;
- mitohondrije, ki samemu nevronu zagotavljajo energijo, ki jo prejmejo iz glukoze in kisika;
- mikrocevke - tanke strukture, ki opravljajo podporne funkcije in pomagajo celici ohraniti svojo primarno obliko;
- endoplazmatski retikulum - notranja omrežja, ki jih celica uporablja za vzdrževanje.
razlikovne značilnosti živčnih celic
Živčne celice imajo posebne elemente, ki so odgovorni za njihovo komunikacijo z drugimi nevroni.
Aksoni so glavni procesi živčnih celic, skozi katere se informacije prenašajo po živčnem vezju. Več odhodnih kanalov za prenos informacij nevron oblikuje,njegov akson ima več razvejanj.
Dendriti so drugi procesi nevrona. Vsebujejo vhodne sinapse – specifične točke, kjer pride do stika z nevroni. Zato se dohodni nevronski signal imenuje sinoptični prenos.
Razvrstitev in lastnosti živčnih celic
Živčne celice ali nevroni so razdeljeni v številne skupine in podskupine, odvisno od njihove specializacije, funkcionalnosti in mesta v nevronski mreži.
Elemente, ki so odgovorni za čutno zaznavanje zunanjih dražljajev (vid, sluh, otipna občutja, vonj, itd.), imenujemo senzorični. Nevroni, ki se združujejo v mreže za zagotavljanje motoričnih funkcij, se imenujejo motorični nevroni. Tudi v NN so mešani nevroni, ki opravljajo univerzalne funkcije.
Odvisno od lokacije nevrona glede na možgane in izvršilni organ so celice lahko primarne, sekundarne itd.
Genetsko so nevroni odgovorni za sintezo specifičnih molekul, s katerimi gradijo sinaptične povezave z drugimi tkivi, vendar živčne celice nimajo sposobnosti delitve.
To je tudi osnova za trditev, ki je razširjena v literaturi, da se "živčne celice ne obnavljajo". Seveda nevronov, ki niso sposobni delitve, ni mogoče obnoviti. Toda vsako sekundo lahko ustvarijo veliko novih nevronskih povezav za izvajanje kompleksnih funkcij.
Tako so celice programirane tako, da nenehno ustvarjajo vedno večpovezave. Tako se razvije kompleksna mreža nevronskih komunikacij. Ustvarjanje novih povezav v možganih vodi v razvoj inteligence, razmišljanja. Podobno se razvija tudi mišična inteligenca. Možgani se nepopravljivo izboljšajo z učenjem vedno več motoričnih funkcij.
Razvoj čustvene inteligence, fizične in duševne, poteka v živčnem sistemu na podoben način. Če pa je poudarek na eni stvari, se druge funkcije ne razvijajo tako hitro.
možgani
Možgani odraslega človeka tehtajo približno 1,3-1,5 kg. Znanstveniki so ugotovili, da se do 22. leta njegova teža postopoma povečuje, po 75 letih pa se začne zmanjševati.
V možganih povprečnega posameznika je več kot 100 bilijonov električnih povezav, kar je nekajkrat več kot vseh povezav v vseh električnih napravah na svetu.
Raziskovalci porabijo desetletja in desetine milijonov dolarjev za študij in poskušajo izboljšati delovanje možganov.
Oddelki možganov, njihove funkcionalne značilnosti
Še vedno lahko štejemo, da je sodobno znanje o možganih zadostno. Še posebej glede na to, da so ideje znanosti o funkcijah posameznih delov možganov omogočile razvoj nevrologije, nevrokirurgije.
Možgani so razdeljeni na naslednje cone:
prednji možgani. Delom prednjega možgana so običajno dodeljene "višje" mentalne funkcije. Vključuje:
- čelni režnji, odgovorni za usklajevanje funkcij drugih področij;
- temporalni režnji, odgovorni za sluh in govor;
- Parietalni režnji uravnavajo nadzor gibanja in čutne zaznave.
- okcipitalni režnji, odgovorni za vidne funkcije.
2. Vmesni možgani vključujejo:
- Talamus, kjer se obdelajo skoraj vsi podatki, ki vstopajo v prednji možgani.
- Hipotalamus nadzoruje informacije, ki prihajajo iz organov centralnega in perifernega živčnega sistema ter avtonomnega živčnega sistema.
3. Zadnji možgani vključujejo:
- Podolgovata medula, ki je odgovorna za uravnavanje bioritmov in pozornosti.
- Možgansko deblo povzroča živčne poti, po katerih možgani komunicirajo s strukturami hrbtenjače, je nekakšen komunikacijski kanal med centralnim in perifernim živčnim sistemom.
- Mali ali majhni možgani so desetina mase možganov. Nad njim sta dve veliki polobli. Koordinacija človeških gibov, sposobnost ohranjanja ravnotežja v prostoru je odvisna od dela malih možganov.
hrbtenica
Povprečna dolžina odrasle hrbtenjače je približno 44 cm.
Izvira iz možganskega debla in poteka skozi foramen magnum v lobanji. Konča se na nivoju drugega ledvenega vretenca. Konec hrbtenjače se imenuje možganski stožec. Konča se s skupino ledvenih in sakralnih živcev.
Od hrbtne stranimožgani veje 31 parov hrbteničnih živcev. Pomagajo povezati dele živčnega sistema: centralni in periferni. S temi procesi deli telesa in notranji organi prejemajo signale iz NS.
Primarna obdelava refleksnih informacij poteka tudi v hrbtenjači, kar pospeši proces človekovega odzivanja na dražljaje v nevarnih situacijah.
Liquor ali možganska tekočina, ki je skupna hrbtenjači in možganom, nastane v žilnih vozliščih možganskih razpok iz krvne plazme.
Običajno mora biti njegova cirkulacija neprekinjena. Alkohol ustvarja stalen notranji lobanjski tlak, opravlja blažilne in zaščitne funkcije. Analiza sestave cerebrospinalne tekočine je eden najpreprostejših načinov za diagnosticiranje resnih bolezni NS.
Kaj povzroča poškodbe centralnega živčnega sistema različnega izvora
Lezije živčnega sistema, odvisno od obdobja, delimo na:
- Preperinatalno - poškodbe možganov med razvojem ploda.
- Perinatalno - ko se lezija pojavi med porodom in v prvih urah po rojstvu.
- Postnatalno - ko pride do poškodbe hrbtenjače ali možganov po rojstvu.
Odvisno od narave so lezije CNS razdeljene na:
- Travmatično (najbolj očitno). Upoštevati je treba, da je živčni sistem izjemnega pomena za žive organizme in z vidika evolucije, zato sta hrbtenjača in možgani v bližini zanesljivo zaščiteni.membrane, pericerebralno tekočino in kostno tkivo. Vendar v nekaterih primerih ta zaščita ni dovolj. Nekatere poškodbe vodijo do poškodb centralnega in perifernega živčnega sistema. Večja verjetnost, da bodo travmatične lezije hrbtenjače povzročile nepopravljive posledice. Najpogosteje so to paraliza, poleg tega pa degenerativna (spremlja jo postopna smrt nevronov). Večja kot je bila poškodba, obsežnejša je pareza (zmanjšanje mišične moči). Najpogostejše poškodbe so odprti in zaprti pretresi možganov.
- Organske poškodbe centralnega živčnega sistema se pogosto pojavijo med porodom in vodijo v cerebralno paralizo. Pojavijo se zaradi stradanja kisika (hipoksije). Je posledica dolgotrajnega poroda ali zapleta v popkovino. Glede na obdobje hipoksije je lahko cerebralna paraliza različne resnosti: od blage do hude, ki jo spremlja kompleksna atrofija funkcij centralnega in perifernega živčnega sistema. Poškodbe osrednjega živčevja po možganski kapi so opredeljene tudi kot organske.
- Gensko določene lezije osrednjega živčevja nastanejo zaradi mutacij v genski verigi. Štejejo se za dedne. Najpogostejši so Downov sindrom, Tourettov sindrom, avtizem (genetska in presnovna motnja), ki se pojavijo takoj po rojstvu ali v prvem letu življenja. Kensingtonova, Parkinsonova, Alzheimerjeva bolezen veljajo za degenerativne in se manifestirajo v srednjih ali starejših letih.
- Encefalopatije - najpogosteje nastanejo kot posledica poškodb možganskega tkiva s patogeni (herpetičnaencefalopatija, meningokok, citomegalovirus).
Struktura perifernega živčnega sistema
PNS tvorijo živčne celice, ki se nahajajo zunaj možganskega in hrbteničnega kanala. Sestavljen je iz živčnih vozlov (kranialnih, hrbteničnih in avtonomnih). V PNS je tudi 31 parov živcev in živčnih končičev.
V funkcionalnem smislu PNS sestavljajo somatski nevroni, ki prenašajo motorične impulze in stik s senzoričnimi receptorji, ter avtonomni nevroni, ki so odgovorni za delovanje notranjih organov. Periferne nevronske strukture vsebujejo motorična, senzorična in avtonomna vlakna.
Vnetni procesi
Bolezni centralnega in perifernega živčnega sistema so popolnoma različni. Če ima poškodba CŽS najpogosteje kompleksne, globalne posledice, se bolezni PNS pogosto kažejo v obliki vnetnih procesov na predelih živčnih vozlov. V medicinski praksi se takšno vnetje imenuje nevralgija.
Nevralgija je boleče vnetje v predelu kopičenja živčnih vozlov, katerega draženje povzroči akutni refleksni napad bolečine. Nevralgija vključuje polinevritis, radikulitis, vnetje trigeminalnega ali ledvenega živca, pleksitis itd.
Vloga centralnega in perifernega živčnega sistema v evoluciji človeškega telesa
Živčni sistem je edini od sistemovčloveško telo, ki ga je mogoče izboljšati. Kompleksna zgradba človeškega centralnega in perifernega živčnega sistema je genetsko in evolucijsko določena. Možgani imajo edinstveno lastnost, imenovano nevroplastičnost. To je sposobnost celic CNS, da prevzamejo funkcije sosednjih mrtvih celic in gradijo nove nevronske povezave. To pojasnjuje medicinske pojave, ko se otroci z organsko okvaro možganov razvijejo, naučijo hoditi, govoriti itd., in ljudje po možganski kapi sčasoma povrnejo sposobnost normalnega gibanja. Vse to je pred izgradnjo milijonov novih povezav med osrednjim in perifernim delom živčnega sistema.
Z napredkom različnih tehnik za okrevanje bolnikov po možganskih poškodbah se rojevajo tudi tehnike za razvoj človeških potencialov. Temeljijo na logični predpostavki, da če lahko tako centralni kot periferni živčni sistem okrevata po poškodbi, lahko tudi zdrave živčne celice razvijajo svoj potencial skoraj za nedoločen čas.
