Pravilno funkcioniranje živčanog sustava na raznim frontama iznimno je važno za punopravan ljudski život. Ljudski živčani sustav smatra se najsloženijom strukturom tijela.
Moderne ideje o funkcijama živčanog sustava
Složena komunikacijska mreža, koja se u biološkoj znanosti naziva živčani sustav, dijeli se na središnju i perifernu, ovisno o položaju samih živčanih stanica. Prvi kombinira stanice smještene unutar mozga i leđne moždine. Ali živčano tkivo koje se nalazi izvan njih tvori periferni živčani sustav (PNS).
Središnji živčani sustav (CNS) provodi ključne funkcije obrade i prijenosa informacija, stupa u interakciju s okolinom. Živčani sustav radi prema refleksunačelo. Refleks je odgovor organa na određeni podražaj. Živčane stanice mozga izravno su uključene u ovaj proces. Dobivši informacije od neurona PNS-a, oni ih obrađuju i šalju impuls izvršnom organu. Prema ovom principu provode se svi voljni i nevoljni pokreti, rade osjetilni organi (kognitivne funkcije), rad razmišljanja i pamćenja, itd.
ćelijski mehanizmi
Bez obzira na funkcije središnjeg i perifernog živčanog sustava i lokaciju stanica, neuroni dijele neke zajedničke karakteristike sa svim stanicama u tijelu. Dakle, svaki neuron se sastoji od:
- membrana ili citoplazmatska membrana;
- citoplazma, ili prostor između ljuske i jezgre stanice, koji je ispunjen unutarstaničnom tekućinom;
- mitohondrije, koje neuronu osiguravaju energiju koju primaju od glukoze i kisika;
- mikrotube - tanke strukture koje obavljaju potporne funkcije i pomažu stanici da zadrži svoj primarni oblik;
- endoplazmatski retikulum - unutarnje mreže koje stanica koristi za održavanje.
Prepoznatljive značajke živčanih stanica
Živčane stanice imaju specifične elemente koji su odgovorni za njihovu komunikaciju s drugim neuronima.
Aksoni su glavni procesi živčanih stanica kroz koje se informacije prenose duž neuralnog kruga. Što više odlaznih kanala prijenosa informacija neuron formira, tonjegov akson ima više grananja.
Dendriti su drugi procesi neurona. Sadrže ulazne sinapse – specifične točke na kojima dolazi do kontakta s neuronima. Stoga se dolazni neuronski signal naziva sinoptički prijenos.
Klasifikacija i svojstva živčanih stanica
Živčane stanice, ili neuroni, podijeljeni su u mnoge skupine i podskupine, ovisno o njihovoj specijalizaciji, funkcionalnosti i mjestu u neuronskoj mreži.
Elementi odgovorni za osjetilnu percepciju vanjskih podražaja (vid, sluh, taktilni osjeti, miris, itd.) nazivaju se osjetilnim. Neuroni koji se kombiniraju u mreže kako bi osigurali motoričke funkcije nazivaju se motorni neuroni. Također u NN postoje mješoviti neuroni koji obavljaju univerzalne funkcije.
Ovisno o položaju neurona u odnosu na mozak i izvršni organ, stanice mogu biti primarne, sekundarne, itd.
Genetski, neuroni su odgovorni za sintezu specifičnih molekula s kojima grade sinaptičke veze s drugim tkivima, ali živčane stanice nemaju sposobnost podjele.
Ovo je također osnova za tvrdnju, raširenu u literaturi, da se "živčane stanice ne regeneriraju". Naravno, neuroni nesposobni za diobu ne mogu se obnoviti. Ali oni su sposobni stvoriti mnogo novih neuronskih veza svake sekunde za obavljanje složenih funkcija.
Dakle, stanice su programirane da neprestano stvaraju sve više i viševeze. Tako se razvija složena mreža neuronskih komunikacija. Stvaranje novih veza u mozgu dovodi do razvoja inteligencije, razmišljanja. Na sličan se način razvija i mišićna inteligencija. Mozak se nepovratno poboljšava učenjem sve više motoričkih funkcija.
Razvoj emocionalne inteligencije, fizičke i mentalne, događa se u živčanom sustavu na sličan način. Ali ako je fokus na jednoj stvari, druge funkcije se ne razvijaju tako brzo.
Mozak
Mozak odraslog čovjeka teži otprilike 1,3-1,5 kg. Znanstvenici su otkrili da se do 22 godine njegova težina postupno povećava, a nakon 75 godina počinje opadati.
Postoji više od 100 trilijuna električnih veza u mozgu prosječne osobe, što je nekoliko puta više od svih veza u svim električnim uređajima na svijetu.
Istraživači troše desetljeća i desetke milijuna dolara proučavajući i pokušavajući poboljšati funkciju mozga.
Odjeli mozga, njihove funkcionalne karakteristike
Ipak, moderno znanje o mozgu može se smatrati dovoljnim. Pogotovo s obzirom na to da su ideje znanosti o funkcijama pojedinih dijelova mozga omogućile razvoj neurologije, neurokirurgije.
Mozak je podijeljen u sljedeće zone:
Prednji mozak. Dijelovi prednjeg mozga obično se pripisuju "višim" mentalnim funkcijama. Uključuje:
- frontalni režnjevi odgovorni za koordinaciju funkcija drugih područja;
- temporalni režnjevi odgovorni za sluh i govor;
- Tjemeni režnjevi reguliraju kontrolu pokreta i osjetilne percepcije.
- okcipitalni režnjevi odgovorni za vizualne funkcije.
2. Srednji mozak uključuje:
- Thalamus, gdje se obrađuju gotovo sve informacije koje ulaze u prednji mozak.
- Hipotalamus kontrolira informacije koje dolaze iz organa središnjeg i perifernog živčanog sustava i autonomnog živčanog sustava.
3. Stražnji mozak uključuje:
- oblongata medulla, koja je odgovorna za regulaciju bioritma i pažnje.
- Moždano deblo stvara živčane putove kroz koje mozak komunicira sa strukturama leđne moždine, to je svojevrsni komunikacijski kanal između središnjeg i perifernog živčanog sustava.
- Mali mozak, ili mali mozak, je desetina mase mozga. Iznad njega su dvije velike hemisfere. Koordinacija ljudskih pokreta, sposobnost održavanja ravnoteže u prostoru ovisi o radu malog mozga.
Leđna moždina
Prosječna duljina leđne moždine odrasle osobe je približno 44 cm.
Potječe iz moždanog debla i prolazi kroz foramen magnum u lubanji. Završava u razini drugog lumbalnog kralješka. Kraj leđne moždine naziva se moždani konus. Završava skupom lumbalnih i sakralnih živaca.
Od dorzalnemoždane grane 31 par spinalnih živaca. Pomažu u povezivanju dijelova živčanog sustava: središnjeg i perifernog. Kroz ove procese, dijelovi tijela i unutarnji organi primaju signale od NS-a.
Primarna obrada refleksnih informacija također se odvija u leđnoj moždini, što ubrzava proces odgovora osobe na podražaje u opasnim situacijama.
Liquor, ili cerebralna tekućina, zajednička za leđnu moždinu i mozak, nastaje u vaskularnim čvorovima moždanih fisura iz krvne plazme.
Normalno, njegova bi cirkulacija trebala biti kontinuirana. Liker stvara stalan unutarnji kranijalni tlak, obavlja funkcije amortizacije i zaštite. Analiza sastava likvora jedan je od najjednostavnijih načina za dijagnosticiranje ozbiljnih NS bolesti.
Što uzrokuje lezije središnjeg živčanog sustava različitog porijekla
Lezije živčanog sustava, ovisno o razdoblju, dijele se na:
- Preperinatalno - oštećenje mozga tijekom fetalnog razvoja.
- Perinatalno - kada se lezija pojavi tijekom porođaja i u prvim satima nakon rođenja.
- Postnatalno - kada dođe do oštećenja leđne moždine ili mozga nakon rođenja.
Ovisno o prirodi, lezije CNS-a se dijele na:
- Traumatično (najočitije). Mora se uzeti u obzir da je živčani sustav od iznimne važnosti za žive organizme i sa stajališta evolucije, stoga su leđna moždina i mozak pouzdano zaštićeni u blizini.membrane, pericerebralnu tekućinu i koštano tkivo. Međutim, u nekim slučajevima ova zaštita nije dovoljna. Neke ozljede dovode do oštećenja središnjeg i perifernog živčanog sustava. Traumatske lezije leđne moždine mnogo će vjerojatnije dovesti do nepovratnih posljedica. Najčešće su to paralize, štoviše, degenerativne (popraćene postupnom smrću neurona). Što je oštećenje veće, to je pareza (smanjenje mišićne snage) opsežnija. Najčešće ozljede su otvoreni i zatvoreni potresi mozga.
- Organsko oštećenje središnjeg živčanog sustava često se događa tijekom poroda i dovodi do cerebralne paralize. Nastaju zbog gladovanja kisikom (hipoksije). Posljedica je dugotrajnog poroda ili zapleta pupkovinom. Ovisno o razdoblju hipoksije, cerebralna paraliza može biti različite težine: od blage do teške, što je popraćeno složenom atrofijom funkcija središnjeg i perifernog živčanog sustava. Lezije CNS-a nakon moždanog udara također su definirane kao organske.
- Genetski određene lezije CNS-a nastaju zbog mutacija u lancu gena. Smatraju se nasljednim. Najčešći su Downov sindrom, Touretteov sindrom, autizam (genetski i metabolički poremećaj), koji se javljaju odmah nakon rođenja ili u prvoj godini života. Kensingtonova, Parkinsonova, Alzheimerova bolest smatraju se degenerativnim i manifestiraju se u srednjoj ili starijoj dobi.
- Encefalopatije - najčešće nastaju kao posljedica oštećenja moždanog tkiva patogenima (herpetičnaencefalopatija, meningokok, citomegalovirus).
Struktura perifernog živčanog sustava
PNS formiraju živčane stanice smještene izvan mozga i kralježničnog kanala. Sastoji se od živčanih čvorova (kranijalnih, spinalnih i autonomnih). Također postoji 31 par živaca i živčanih završetaka u PNS-u.
U funkcionalnom smislu, PNS se sastoji od somatskih neurona koji prenose motoričke impulse i kontakt sa senzornim receptorima, te autonomnih neurona koji su odgovorni za aktivnost unutarnjih organa. Periferne neuralne strukture sadrže motorna, senzorna i autonomna vlakna.
upalni procesi
Bolesti središnjeg i perifernog živčanog sustava potpuno su različite. Ako oštećenje CNS-a najčešće ima složene, globalne posljedice, onda se bolesti PNS-a često manifestiraju u obliku upalnih procesa u područjima živčanih čvorova. U medicinskoj praksi takva se upala naziva neuralgija.
Neuralgija je bolna upala u predjelu nakupljanja živčanih čvorova čija iritacija uzrokuje akutni refleksni napad boli. Neuralgija uključuje polineuritis, radikulitis, upalu trigeminalnog ili lumbalnog živca, pleksitis, itd.
Uloga središnjeg i perifernog živčanog sustava u evoluciji ljudskog tijela
Živčani sustav je jedini od sustavaljudsko tijelo koje se može poboljšati. Složena struktura ljudskog središnjeg i perifernog živčanog sustava genetski je i evolucijski određena. Mozak ima jedinstveno svojstvo zvano neuroplastičnost. To je sposobnost stanica CNS-a da preuzmu funkcije susjednih mrtvih stanica, izgrađujući nove neuronske veze. To objašnjava medicinske pojave kada se djeca s organskim oštećenjem mozga razvijaju, uče hodati, govoriti itd., a ljudi nakon moždanog udara na kraju vraćaju sposobnost normalnog kretanja. Svemu tome prethodi izgradnja milijuna novih veza između središnjih i perifernih dijelova živčanog sustava.
S napretkom različitih tehnika za oporavak pacijenata od ozljeda mozga, rađaju se i tehnike za razvoj ljudskog potencijala. Oni se temelje na logičnoj pretpostavci da ako se i središnji i periferni živčani sustav mogu oporaviti od ozljede, onda i zdrave živčane stanice mogu razvijati svoj potencijal gotovo neograničeno.
