Velikokrat smo nervozni, nenehno filtriramo prihajajoče informacije, se odzivamo na svet okoli sebe in poskušamo prisluhniti lastnemu telesu, pri vsem tem pa nam pomagajo neverjetne celice. So rezultat dolge evolucije, rezultat dela narave skozi ves razvoj organizmov na Zemlji.
Ne moremo reči, da je naš sistem zaznavanja, analize in odzivanja popoln. Smo pa zelo oddaljeni od živali. Razumevanje delovanja tako zapletenega sistema je zelo pomembno ne le za specialiste - biologe in zdravnike. To bi lahko zanimalo tudi osebo drugega poklica.
Informacije v tem članku so na voljo vsem in so lahko uporabne ne le kot znanje, saj je razumevanje svojega telesa ključ do razumevanja samega sebe.
Za kaj je odgovorna
Človeško živčno tkivo odlikuje edinstvena strukturna in funkcionalna raznolikost nevronov ter specifičnost njihovih interakcij. Navsezadnje so naši možgani zelo zapleten sistem. Za nadzor svojega vedenja, čustev in misli potrebujemo zelo zapleteno mrežo.
Živčentkivo, katerega strukturo in funkcije določa niz nevronov - celic s procesi - in določa normalno delovanje telesa, prvič, zagotavlja usklajeno delovanje vseh organskih sistemov. Drugič, povezuje organizem z zunanjim okoljem in zagotavlja prilagodljive reakcije na njegove spremembe. Tretjič, nadzoruje presnovo v spreminjajočih se pogojih. Vse vrste živčnih tkiv so materialna komponenta psihe: signalni sistemi - govor in mišljenje, vedenjske značilnosti v družbi. Nekateri znanstveniki so domnevali, da je človek močno razvil svoj um, za katerega je moral »žrtvovati« številne živalske sposobnosti. Na primer, nimamo ostrega vida in sluha, s katerim se lahko pohvalijo živali.
Živčno tkivo, katerega struktura in funkcije temeljijo na električnem in kemičnem prenosu, ima jasno lokalizirane učinke. Za razliko od humoralnega sistema ta sistem deluje takoj.
Veliko majhnih oddajnikov
Celice živčnega tkiva - nevroni - so strukturne in funkcionalne enote živčnega sistema. Za nevronsko celico je značilna kompleksna struktura in povečana funkcionalna specializacija. Struktura nevrona je sestavljena iz evkariontskega telesa (soma), katerega premer je 3-100 mikronov, in procesov. Soma nevrona vsebuje jedro in nukleolus z biosintetičnim aparatom, ki tvori encime in snovi, ki so lastne specializiranim funkcijam nevronov. To so Nisslova telesa - sploščeni rezervoarji, ki tesno mejijo drug na drugegagrob endoplazmatski retikulum, pa tudi razvit Golgijev aparat.
Funkcije živčne celice se lahko neprekinjeno izvajajo, zahvaljujoč obilici v telesu "energetskih postaj", ki proizvajajo ATP - hondre. Podporno vlogo ima citoskelet, ki ga predstavljajo nevrofilamenti in mikrotubule. V procesu izgube membranskih struktur se sintetizira pigment lipofuscin, katerega količina se s starostjo nevrona povečuje. Pigment melatonin se proizvaja v matičnih nevronih. Jedro je sestavljeno iz beljakovin in RNA, medtem ko je jedro sestavljeno iz DNK. Ontogeneza nukleola in bazofilcev določa primarne vedenjske odzive ljudi, saj so odvisni od aktivnosti in pogostosti stikov. Živčno tkivo pomeni glavno strukturno enoto - nevron, čeprav obstajajo tudi druge vrste pomožnih tkiv.
Značilnosti strukture živčnih celic
Dvojno membransko jedro nevronov ima pore, skozi katere prodrejo odpadne snovi in se odstranijo. Zahvaljujoč genetskemu aparatu pride do diferenciacije, ki določa konfiguracijo in pogostost interakcij. Druga funkcija jedra je uravnavanje sinteze beljakovin. Zrele živčne celice se ne morejo deliti z mitozo, genetsko določeni produkti aktivne sinteze vsakega nevrona pa morajo zagotavljati delovanje in homeostazo skozi celoten življenjski cikel. Zamenjava poškodovanih in izgubljenih delov se lahko zgodi le znotrajcelično. So pa tudi izjeme. V epiteliju olfaktornega analizatorja se lahko delijo nekateri živalski gangliji.
Celice živčnega tkiva se vizualno razlikujejo po različnih velikostih in oblikah. Za nevrone so značilni nepravilni obrisi zaradi procesov, pogosto številni in zaraščeni. To so živi prevodniki električnih signalov, skozi katere se sestavljajo refleksni loki. Živčno tkivo, katerega zgradba in funkcije so odvisne od visoko diferenciranih celic, katerih vloga je zaznavati senzorične informacije, jih kodirati z električnimi impulzi in jih prenašati na druge diferencirane celice, je sposobno zagotoviti odziv. To je skoraj v trenutku. Toda nekatere snovi, vključno z alkoholom, ga močno upočasnijo.
O aksonih
Vse vrste živčnega tkiva delujejo z neposredno udeležbo procesov - dendritov in aksonov. Axon je iz grščine preveden kot "os". To je podolgovat proces, ki vodi vzbujanje iz telesa v procese drugih nevronov. Konice aksonov so zelo razvejane, od katerih je vsak sposoben interakcije s 5.000 nevroni in tvoriti do 10.000 stikov.
Lokus some, od katerega se akson odcepi, se imenuje hrib aksona. Z aksonom ga povezuje dejstvo, da nimajo grobega endoplazmatskega retikuluma, RNA in encimskega kompleksa.
Malo o dendritih
To ime celice pomeni "drevo". Tako kot veje iz soma rastejo kratki in močno razvejani poganjki. Sprejemajo signale in služijo kot lokusi, kjer se pojavljajo sinapse. Dendriti s pomočjo stranskih procesov - bodic - povečajo površino in s tem stike. Dendriti brezpokrovi, aksone obdajajo mielinske ovojnice. Mielin je lipidne narave in njegovo delovanje je podobno izolacijskim lastnostim plastične ali gumijaste prevleke na električnih žicah. Točka nastanka vzbujanja - hrib aksona - se pojavi na mestu, kjer akson odstopi od some v sprožilnem območju.
Bela snov vzpenjajočega in padajočega trakta v hrbtenjači in možganih tvori aksone, skozi katere se vodijo živčni impulzi, ki opravljajo prevodno funkcijo - prenos živčnega impulza. Električni signali se prenašajo v različne dele možganov in hrbtenjače, kar omogoča komunikacijo med njimi. V tem primeru se izvršilni organi lahko povežejo z receptorji. Siva snov tvori možgansko skorjo. V hrbteničnem kanalu so centri prirojenih refleksov (kihanje, kašljanje) in avtonomni centri refleksne aktivnosti želodca, uriniranja, defekacije. Internevroni, motorična telesa in dendriti opravljajo refleksno funkcijo, izvajajo motorične reakcije.
Lastnosti živčnega tkiva zaradi števila procesov. Nevroni so unipolarni, psevdounipolarni, bipolarni. Človeško živčno tkivo ne vsebuje unipolarnih nevronov z enim samim procesom. Pri multipolarnih je veliko dendritičnih debel. Takšno razvejanje na noben način ne vpliva na hitrost signala.
Različne celice - različne naloge
Funkcije živčne celice izvajajo različne skupine nevronov. Po specializaciji v refleksnem loku se razlikujejo aferentni ali senzorični nevroni, prevodniimpulzi iz organov in kože v možgane.
Interkalarni nevroni ali asociativni so skupina preklopnih ali povezovalnih nevronov, ki analizirajo in sprejemajo odločitve ter opravljajo funkcije živčne celice.
Eferentni nevroni ali občutljivi prenašajo informacije o občutkih – impulzi iz kože in notranjih organov v možgane.
Eferentni nevroni, efektor ali motor, izvajajo impulze - "ukaze" iz možganov in hrbtenjače do vseh delovnih organov.
Lastnosti živčnih tkiv je, da nevroni opravljajo kompleksno in nakitno delo v telesu, zato vsakodnevno primitivno delo - zagotavljanje prehrane, odstranjevanje produktov razpadanja, zaščitna funkcija gre na pomožne nevroglijske celice ali podpiranje Schwannovih celic.
Proces nastajanja živčnih celic
V celicah nevralne cevi in ganglijske plošče pride do diferenciacije, ki določa značilnosti živčnega tkiva v dveh smereh: velika postanejo nevroblasti in nevrociti. Majhne celice (spongioblasti) se ne povečajo in postanejo gliociti. Živčno tkivo, katerega vrste tkiv sestavljajo nevroni, je sestavljeno iz osnovnega in pomožnega. Pomožne celice ("gliociti") imajo posebno strukturo in funkcijo.
Osrednji živčni sistem predstavljajo naslednje vrste gliocitov: ependimociti, astrociti, oligodendrociti; periferni - ganglijski gliociti, terminalni gliociti in nevrolemociti - Schwannove celice. Ependimocitiobdajo votline možganskih ventriklov in hrbteničnega kanala ter izločajo cerebrospinalno tekočino. Vrste živčnih tkiv - zvezdasti astrociti tvorijo tkiva sive in bele snovi. Lastnosti živčnega tkiva - astrocitov in njihove glialne membrane prispevajo k ustvarjanju krvno-možganske pregrade: med tekočim vezivnim in živčnim tkivom poteka strukturno-funkcionalna meja.
Evolucija tkanine
Glavna lastnost živega organizma je razdražljivost ali občutljivost. Vrsta živčnega tkiva je utemeljena s filogenetskim položajem živali in je značilna široka variabilnost, ki v procesu evolucije postaja vse bolj zapletena. Vsi organizmi potrebujejo določene parametre notranje koordinacije in regulacije, ustrezno interakcijo med dražljajem za homeostazo in fiziološkim stanjem. Živčno tkivo živali, zlasti večceličnih, katerih struktura in funkcije so bile podvržene aromorfozam, prispeva k preživetju v boju za obstoj. Pri primitivnih hidroidih ga predstavljajo zvezdaste, živčne celice, razpršene po telesu in povezane z najtanjšimi procesi, ki so med seboj prepleteni. Ta vrsta živčnega tkiva se imenuje difuzno.
Živčni sistem ploščatih in okroglih črvov je stebelni, lestveni tip (ortogon) sestavljen iz parnih možganskih ganglijev - grozdov živčnih celic in vzdolžnih debel (vezov), ki se raztezajo od njih, med seboj povezanih s prečnimi komisurnimi vrvicami. V obročkih se od perifaringealnega ganglija oddaja trebušna živčna veriga, povezana s prameni, v vsakem segmentu katerih sta dve sosednji živčni vozli,povezana z živčnimi vlakni. V nekaterih mehkih živčnih ganglijih so skoncentrirani z tvorbo možganov. Instinkte in orientacijo v prostoru pri členonožcih določa cefalizacija ganglijev parnih možganov, perifaringealnega živčnega obroča in ventralne živčne vrvi.
Pri hordatih je živčno tkivo, katerega vrste tkiv so močno izražene, kompleksno, vendar je takšna struktura evolucijsko upravičena. Nastanejo različne plasti in se nahajajo na hrbtni strani telesa v obliki nevralne cevi, votlina je nevrocoel. Pri vretenčarjih se loči v možgane in hrbtenjačo. Med nastajanjem možganov na sprednjem koncu cevi nastanejo otekline. Če ima spodnji večcelični živčni sistem zgolj povezovalno vlogo, se pri visoko organiziranih živalih informacije shranijo, po potrebi pridobijo in zagotavljajo tudi obdelavo in integracijo.
Pri sesalcih te možganske otekline povzročijo nastanek glavnih delov možganov. In preostali del cevi tvori hrbtenjačo. Živčno tkivo, katerega zgradba in funkcije so pri višjih sesalcih drugačne, je doživelo pomembne spremembe. To je progresiven razvoj možganske skorje in vseh delov živčnega sistema, ki povzroča kompleksno prilagajanje okoljskim razmeram in uravnavanje homeostaze.
center in obrobje
Oddelki živčnega sistema so razvrščeni glede na njihovo funkcionalno in anatomsko strukturo. Anatomska zgradba je podobna toponimiji, kjer ločimo centralni in periferni živčni sistem. Na centralni živčnisistem vključuje možgane in hrbtenjačo, periferno pa predstavljajo živci, vozlišča in končnice. Živci so predstavljeni s skupki procesov zunaj osrednjega živčnega sistema, pokritih s skupno mielinsko ovojnico, in vodijo električne signale. Dendriti senzoričnih nevronov tvorijo senzorične živce, aksoni tvorijo motorične živce.
Kombinacija dolgih in kratkih procesov tvori mešane živce. Ko se kopičijo in koncentrirajo, telesa nevronov tvorijo vozlišča, ki segajo izven osrednjega živčnega sistema. Živčni končiči so razdeljeni na receptorje in efektorje. Dendriti skozi terminalne veje pretvarjajo draženje v električne signale. In eferentni konci aksonov so v delovnih organih, mišičnih vlaknih in žlezah. Razvrstitev po funkcionalnosti pomeni delitev živčnega sistema na somatski in avtonomni.
Nekatere stvari nadziramo in nekatere stvari ne moremo
Lastnosti živčnega tkiva pojasnjujejo dejstvo, da somatski živčni sistem uboga človekovo voljo in inervira delo podpornega sistema. Motorični centri se nahajajo v možganski skorji. Avtonomno, ki se imenuje tudi vegetativno, ni odvisno od volje osebe. Glede na vaše želje je nemogoče pospešiti ali upočasniti srčni utrip ali črevesno gibljivost. Ker je lokacija avtonomnih centrov hipotalamus, avtonomni živčni sistem nadzoruje delo srca in krvnih žil, endokrinega aparata in trebušnih organov.
Živčno tkivo, katerega fotografijo si lahko ogledate zgoraj,tvori simpatični in parasimpatični del avtonomnega živčnega sistema, ki jim omogočata, da delujejo kot antagonisti, kar zagotavlja medsebojno nasproten učinek. Vzbujanje v enem organu povzroči zaviranje procesov v drugem. Na primer, simpatični nevroni povzročajo močno in pogosto krčenje srčnih votlin, vazokonstrikcijo, skoke krvnega tlaka, saj se sprošča norepinefrin. Parasimpatikus, ki sprošča acetilholin, prispeva k oslabitvi srčnega ritma, povečanju lumna arterij in znižanju tlaka. Uravnoteženje teh skupin nevrotransmiterjev normalizira srčni utrip.
Simpatični živčni sistem deluje v času močne napetosti v strahu ali stresu. Signali se pojavijo v predelu torakalnih in ledvenih vretenc. Parasimpatični sistem se aktivira med počitkom in prebavo hrane, med spanjem. Telesa nevronov so v trupu in križnici.
S podrobnejšim preučevanjem značilnosti Purkinjevih celic, ki so hruškaste oblike s številnimi razvejanimi dendriti, je mogoče videti, kako se impulz prenaša, in razkriti mehanizem zaporednih stopenj procesa.
