Нервни систем

Kад зачујете на улици да вас неко дозива, када осетите мирис из оближње пекаре, када угледате одблесак сунца на стаклу – све су то стимулуси из спољашње средине, који нас обавештавају о условима око нас. Улога нервног система је да прими информације, обради их и омогући адекватан одговор организма. Улогу у перцепцији дражи имају рецептори, који специфичну драж претварају у акциони потенцијал. Потом се информација преноси сензитивним (аферентним) нервним влакнима до кичмене мождине и мозга, где се обрађује. Из мозга полазе моторни – еферентни неурони, који иду до ефектора. Ефектори су мишићи и жлезде који ће обезбедити одговарајућу реакцију.

Код једноћелијских организама, ћелијска мембрана или њени делови реагују на промене отварањем и затварањем канала, што проузрокује кретање организма у зависности од стимулуса.

Најпростији нервни систем јавља се код дупљара. То је први пут у еволуцији да се нервне ћелије повезују својим наставцима и граде мрежу, која омогућава пренос сигнала у свим правцима. Овај најпростији нервни систем назива се мрежасти или дифузни нервни систем. Нервне ћелије налазе се у основи епителомишићних ћелија, чијом контракцијом, која је одговор на различите стимулусе, дупљари могу да се скрате или сузе, преместе на друго место или чак пливају потискивањем воде из дупље.

Ганглионарно-врпчаст нервни систем јавља се код пљоснатих и облих црва. Чине га две ганглије у главеном региону, од којих полазе нервне врпце. Ганглије су груписана тела нервних ћелија, а наставци ових ћелија чине врпце. Чулне ћелије које реагују на додир распоређене су по читавом телу, као и трепљасте јамице које су у функцији хеморецептора. Слободноживећи пљоснати црви имају и очи на предњем делу тела. Код неких су присутни и органи за равнотежу. Овај комплекснији нервни систем уз помоћ већег броја чула омогућава кретање, адекватне реакције на различите дражи и бољи опстанак.

Код чланковитих црва нервни систем се додатно усложњава – лествичаст нервни систем. Парови ганглија су распоређени у сваком сегменту и повезани уздужним и попречним нервним врпцама, те овај систем личи на мердевине (лествице), због чега је и добио име. Нервно стабло са ганглијама је на трбушној страни. Посебно су развијене ганглије око ждрела и спајају се у околождрелни прстен, чијим усложњавањем долази до стварања главног нервног центра – мозга. Чулни органи сконцентрисани су на главеном региону. Неки многочекињасти црви од чула имају очи, мирисне јамице, пипке и антене, које имају улогу чула додира. Код паразитских врста чула су редукована.

Лествичаст нервни систем карактеристичан је и за зглавкаре, код којих се у главеном региону налази мозак. Мозак се састоји из три дела – предњег, средњег и задњег мозга. Једна од општих карактеристика зглавкара је да имају добро развијена различита чула – за додир, мирис, укус, равнотежу и вид.

На глави се налазе антене које могу бити осетљиве на додир, промену температуре, хемијске материје. Длачице или чекиње по целом телу имају улогу чула додира, а реагују и на ваздушне вибрације. У основи чекиња налазе се нерви.

Нервни систем се морфолошки може поделити на:

1. централни нервни систем, који чине мозак и кичмена мождина;

2. периферни нервни систем, који чине нерви и ганглије, и то:

• главени (мождани, кранијални) нерви и
• спинални (мождински) нерви, везани за кичмену мождину.

Функционално се нервни систем може поделити на:

1. соматски нервни систем – учествује у провођењу надражаја из спољашње средине и активацији попречно-пругастих (соматских) мишића; делује под утицајем воље;

2. аутономни или вегетативни нервни систем – регулише и усклађује рад унутрашњих органа без утицаја воље (активација глатких мишића и срчаног мишића); налази се под контролом централног нервног система; повезан је са ендокриним системом.

Сива маса изграђена је од тела нервних ћелија – дендрита и почетних делова аксона. У сивој маси врши се обрада надражаја. Налази се на површини великог и задњег мозга (чији је дорзални део код човека означен као мали мозак) и у унутрашњости кичмене мождине. Једра (нуклеуси) која се налазе у појединим деловима мозга су острвца сиве масе окружена белом масом.

Бела маса састоји се од аксона обавијених мијелинским омотачем, који су груписани у снопове. Налази се у унутрашњости великог и малог мозга, док је у кичменој мождини распоређена око сиве масе.

Ретикуларна формација настаје на местима где је сива маса испре сецана сноповима беле масе, те има мрежасту структуру, одакле јој и потиче назив (лат. reticulum - мрежа).

Кичмена мождина је дуга нервна цев која полази од мозга и спушта се кроз кичмени канал.

На предњем делу прелази у продужену мождину, а на задњем делу постаје све тања. Завршава се танким влакном, које пролази кроз тртични пршљен кичменице. Споља је обавијена са три овојнице (менинге) које имају заштитну и метаболичку улогу.

На попречном пресеку кроз кичмену мождину уочавају се:

• сива маса у облику лептира (или латиничних слова Н) у унутрашњости, на којој се разликују предњи, задњи и бочни рогови;
• бела маса око сиве масе;
• централни канал испуњен цереброспиналном течношћу.

Задњи рогови сиве масе су узани, дужи и садрже сензитивне центре, од којих полазе сензитивна нервна влакна. Налазе се на дорзалној (леђној) страни.

Предњи рогови су краћи, шири и садрже моторне центре, од којих полазе моторна нервна влакна. Налазе се на вентралној страни.

У бочним роговима су смештени центри аутономног нервног система.

Белу масу чине мијелизована нервна влакна груписана у нервне трактусе (путеве). Овим влакнима се проводе импулси ка мозгу и од мозга ка органима.

Узлазни путеви носе информације са периферије ка вишим деловима централног нервног система. Силазни путеви носе информације од мозга ка нижим деловима ЦНС-а и периферији.

Најважнији силазни пут је пирамидални пут, којим се преносе информације из коре великог мозга, кроз кичмену мождину, до мишића. Овај пут омогућава остваривање вољних покрета. Пирамидални путеви укрштају се у продуженој мождини. Зато лева половина мозга контролише рад мишића на десној страни тела и обрнуто.

Из кичмене мождине излази 31 пар спиналних нерава. Спинални нерви су део периферног нервног система који повезују делове тела са кичменом мождином. Они напуштају кичмени канал кроз отворе између двају пршљенова и одлазе до мишића. Пошто су мешовити, они спроводе информације од рецептора до кичмене мождине и мозга, али и обрнуто, обезбеђујући вољне и рефлексне покрете мишића.

При уласку у кичмену мождину раздвајају се сензитивна и моторна влакна. Сензитивна нервна влакна одлазе дорзалним кореном до задњих рогова сиве масе, а моторна нервна влакна моторним кореном одлазе у предње рогове сиве масе.

Кичмена мождина није сегментисана, али у односу на кичмене пршљенове између којих излазе нерви – говори се о сегментима, којих има пет (вратни, грудни, слабински, крсни и тртични).

Улога кичмене мождине

Спроводна функција – кичмена мождина је главно седиште нервних путева. Она повезује готово све делове тела и органе са мозгом, те има кључну улогу у спровођењу информација.

Рефлексна функција – кичмена мождина је главни центар рефлексних радњи. Готово све информације које пристижу сензитивним нервним влакнима у кичмену мождину могу изазвати рефлексну активност. Моторни неурони који полазе из предњих рогова кичмене мождине инервишу скелетну мускулатуру, учествују у остваривању рефлексних радњи и регулишу тонус мишића. Најлакши пример за разумевање рефлексних радњи је рефлексни лук, који доводи до рефлекса повлачења – нпр. трзај руке услед убода или повреде.

Регулација активности унутрашњих органа – остварује се преко аутономног нервног система, чија влакна такође полазе од кичмене мождине.

Мозак је најсложенији орган, који прима различите информације из спољашње и унутрашње средине, обрађује их и обезбеђује адекватну реакцију. Ово је веома захтеван задатак у односу на све промене које се константно дешавају у организму и ван њега.

Мозак је смештен у главеном региону и заштићен је костима лобање. Обавијен је са три опне –  мождане овојнице или менинге које имају заштитну улогу. Ове опне одвајају мозак од лобање и не дозвољавају слепљивање са костима.

Исте ове овојнице и ликвор налазе се око кичмене мождине. Ликвор се налази и у централном каналу кичмене мождине и у можданим коморама мозга.

Мождане коморе су шупљине у мозгу (проширења нервне цеви), које су међусобно повезане и испуњене ликвором. Обавијене су специјалним омотачем чије ћелије луче ликвор. Главна улога комора је стварање ликвора, обезбеђивање његове циркулације и правилног функционисања ЦНС-а.

Постоје 4 коморе.

Две латералне коморе налазе се свака у по једној хемисфери великог мозга. Оне су повезане са трећом можданом комором преко парног кратког каналића. Трећа комора је шупљина која пролази средином међумозга. Она је преко дугог и уског канала – Силвијевог канала, повезана са четвртом можданом комором. Четврта комора је у нивоу можданог стабла и малог мозга. Има отворе којима ликвор пролази у простор између можданих овојница. Наставља се на централни канал. Уколико се блокира проток ликвора, сва течност ће одлазити у мозак и изазвати отицање, које може бити опасно по живот и познато је као хидроцефалус.

МОЖДАНО СТАБЛО чине продужена мождина, Варолијев мост и средњи мозак.

Продужена мождина наставља се на кичмену мождину и повезује је са другим деловима мозга. Сличне је грађе као кичмена мождина – бела маса је споља а сива унутра. У сивој маси налазе се једра пет главених нерава (XII, XI, X, IX и део једара VIII). У продуженој мождини укрштају се пирамидални путеви.

Средишњи део продужене мождине заузима ретикуларна формација, у којој су центри важних вегетативних функција и зато се продужена мождина назива „чвор живота”.

Улоге продужене мождине

Регулација рада срца
Нерв вагус (X главени нерв) преноси импулсе који се спонтано стварају у центру за регулацију рада срца – до СА чвора и задаје миран тонус.

Регулација промера крвних судова
Сужавање или ширење крвних судова директно утиче на крвни притисак, а индиректно утиче на рад срца.

Регулација дисања врши се преко:
центра за удисај – шаље импулсе и одржава нормалну фреквенцију дисања;
центра за издисај – мења фреквенцију дисања приликом активности.

Остали центри смештени у продуженој мождини регулишу гутање, лучење пљувачке, повраћање, кијање, кашљање.

Варолијев мост  (мождани мост или понс) налази се између продужене мождине и средњег мозга. У сивој маси налазе се једра главених нерава (део VIII, као и VII, VI I V), те овај део прима сензорне информације из главе и лица и усклађује моторне функције лица (мимику, покретање очних јабучица, жвакање, трептање…). Такође, прима информације из унутрашњег уха и регулише равнотежу и положај главе.

У Варолијевом мосту се налазе центри који контролишу и модификују ритам дисања. Кроз њега пролазе нервни путеви.

Средњи мозак је најкраћи део можданог стабла, који се наставља на међумозак. Кроз њега пролази Силвијев канал. На попречном пресеку се уочава део изнад канала који се назива тектум, а доњи и бочни делови чине тегментум, у виду две мождане дршке. Распоред сиве и беле масе је измешан.

Тектум граде четири квржице – две предње и две задње, које се виде као испупчења. Предње или оптичке квржице, код човека, представљају видни центар за рефлекс дужице ока, покретање капака итд. Задње или слушне квржице су слушни центар. Квржице заједно обезбеђују окретање главе и ока у правцу видних и слушних стимулуса из спољашње средине – „стражарски рефлекс”.

Тегментум садржи једра III и IV главеног нерва који покрећу очне јабучице и регулишу отвор зеница. Црвено једро има улогу у регулацији мишићног тонуса и координацији покрета. Кроз тегментум пролазе усходни и нисходни путеви.

На граници са можданим дршкама налази се црна супстанца (боја потиче од неуромеланина). Она модулира фине покрете. Највећа концентрација неурона који производе допамин нађена је управо у овом делу мозга (црна супстанца и посебан део у тегментуму). Ако се одвоји средњи мозак (црвено једро и црна маса), долази до повећања мишићног тонуса, посебно мишића екстензора ногу, тако да су ноге круто испружене.

Кроз мождане дршке такође пролазе нервни путеви, који воде до великог мозга.

МАЛИ МОЗАК

Мали мозак је део задњег (потиљачног) дела  мозга. Чини кров четврте мождане коморе, иза можданог стабла. Повезан је са свим деловима можданог стабла преко 3 пара кракова кроз које пролазе пројекциони путеви.

По својој грађи веома подсећа на велики мозак. Састоји се из двеју половина – хемисфера, леве и десне, између којих је издужени део (црв). На површини је сива а у унутрашњости бела маса. Површина је избраздана у виду наслаганих листића.

Улога малог мозга је у усклађивању и координацији свих покрета, одржавању равнотеже тела, одржавању тонуса мишића и извођењу финих и прецизних покрета.

Уколико дође до оштећења малог мозга, особа не може да одржи равнотежу, често посрће и није у стању да оцени удаљеност предмета, те су покрети непрецизни и некординисани.

Усклађивање покрета

Кора великог мозга задаје команду за вољне радње – који мишић да се контрахује, којим интензитетом и колико дуго. Информација се шаље пирамидалним путем до мишића, али и посебним путем до малог мозга, тако да је он „упознат” са моторним планом.

До малог мозга долазе и информације о положају тела, екстремитета и истегнутости мишића, од различитих рецептора. Затим се врши „поређење” моторног плана са покретом, те се повратна информација из малог мозга шаље у велики мозак. Велики мозак на основу пристиглог поређења коригује покрете.

МЕЂУМОЗАК

Међумозак се налази испред средњег мозга, а између двеју хемисфера великог мозга, које га покривају. У ценралном делу међумозга је шупљина – III мождана комора. Саставни делови међумозга су таламус, хипоталамус и епиталамус, који уједно чине и зидове треће мождане коморе.

У таламусу се налазе многобројна једра, која примају звучне и видне стимулусе, учествују у емоционалном понашању и меморији, моторним функцијама, грубом разликовању осећаја.

Хипоталамус је део међумозга и смештен је на поду треће мождане коморе. Од њега полази танка дршка, преко које је у вези са хипофизом. У сивој маси налази се велики број једара. Функције хипотламуса су многобројне и веома значајне. Хипоталамус одржава комплетну хомеостазу организма, захваљујући утицају који има на ендокрини систем и веома важном утицају на симпатички и парасимпатички систем (аутономни нервни систем).

Улоге хипоталамуса

Регулација ендокриног система и хомеостаза
Хипоталамус је у вези са хипофизом и заједно контролишу рад свих ендокриних жлезда, те учествују у комплетној регулацији свих процеса у организму и одржавању хомеостазе. Хипоталамус лучи хормоне који делују на хипофизу, али лучи и два хормона – вазопресин и окситоцин, који се аксонима транспортују до хипофизе, где се складиште.

Регулација вегетативних функција
У једрима хипоталамуса налазе се центри симпатикуса и парасимпатикуса, преко којих се регулише рад унутрашњих органа.

Терморегулација
У хипоталамусу се налазе центри за регулацију температуре тела. Када се детектује промена температуре, ови центри се активирају и делују на различите органе (центар за одавање топлоте и центар за чување топлоте).

Регулише потребу за храном
У хипоталамусу се налази центар за глад чији поремећај доводи до губитка апетита и центар за ситост чији поремећај доводи до неконтролисаног уноса хране.

Регулише узимање течности
Центар за жеђ такође се налази у хипоталамусу.

Регулише емотивно понашање заједно са лимбичким системом.

Епиталамус, најтањи део међумозга, састоји се од пинеалне жлезде, која се налази у задњем делу епиталамуса и групе једара, која припадају таламусу. Пинеална жлезда или епифиза величине је зрнца грашка, а подсећа на шишарку, по чему је и добила име. Ова ендокрина жлезда лучи хормон мелатонин, који регулише циркадијални ритам (будност и спавање). Секреција мелатонина је највећа у току ноћи, опада пред зору и најмања је у току дана. Секреција мелатонина током ноћи омогућава дуго и мирно спавање, а тиме и регенерацију организма.

Сигнали из мрежњаче ока утичу на секрецију мелатонина. Улогу у преносу сигнала из мрежњаче и регулацији секреције мелатонина имају одређена једра хипоталамуса.

Лимбички систем чини група различитих можданих стуктура које се налазе дубоко испод церебралног котрекса, а изнад мождане дршке. Заједно, ове структуре утичу на емоције, понашање, мотивацију, учење и памћење. Главне компоненте лимбичког система су таламус, хипоталамус, бадемаста једра и хипокампус.

Бадемаста једра утичу на агресивно понашање. Стимулација ових једара изазива страх, бес, љутњу и анксиозност. Уклањање ових једара изазива питомо понашање и одсуство страха, као и хиперсексуалност.

Хипокампус има улогу у формирању и чувању меморије – прелажење краткорочне у дугорочну меморију. Уколико се оштети хипокампус, не могу да се упамте нови догађаји, док се они из детињства памте. Хипоталамус је главни контролни центар. Он утиче на понашање тако што контролише аутономни нервни систем, који може да се активира у условима стреса, али такође и преко хормона које лучи. Жуљевито тело (corpus callosum) су дебела нервна влакна која повезују две хемисфере великог мозга (комисуре) и омогућавају њихову комуникацију.

ПРЕДЊИ МОЗАК

Предњи или велики мозак је највећи део мозга, анатомски и функционално најразвијенији. Заузима највећи део лобање и прекрива остале делове мозга. Највише се мењао и усложњавао током еволуције, тако да је код сисара најразвијенији. Он има главну улогу у интеграцији и контроли свих функција организма, у учењу, мишљењу, памћењу и говору. Тежина великог мозга код човека износи 1100–1600 g, а површина му је знатно увећана стварањем набора (бразде и вијуге).

Велики мозак је дубоком уздужном пукотином подељен на две једнаке половине – хемисфере. Оне су повезане сноповима беле масе (комисуре). Свака хемисфера регулише покретљивост мишића на супротној страни тела. Хемисфере великог мозга изграђене су од сиве и беле масе.

Сива маса налази се на површини великог мозга и гради кору. Састоји се од нервних ћелија које су груписане у центре. Бела маса налази се испод коре и заједно са првом и другом можданом комором испуњава унутрашњост хемисфера. Белу масу чине снопови нервних влакана, који повезују различите делове мозга.

Комисурни путеви повезују центре леве и десне хемисфере, асоцијативни путеви спајају делове коре на истој хемисфери, а пројекциони путеви спајају кору са нижим деловима централног нервног система.

Свака хемисфера је пукотинама подељена на режњеве: чеони, темени, потиљачни и слепоочни. Једна дубока пукотина, централна бразда – дели кору на предњу и задњу половину, док је бочна бразда дели на горњу и доњу половину. Ове две главне бразде уједно представљају и границу између режњева.

Одређени процеси и различите функције имају своју локализацију у кори великог мозга, те се разликују моторна, сензорна и асоцијативна зона.

Асоцијативна зона заузима највећи део великог мозга, око 90%. У овим деловима тумаче се пристигле информације, повезују са претходним искуством, памте и распознају.

Чеони режањ

Моторна зона налази се у чеоном режњу, испред централне бразде. То је зона која учествује у извођењу вољних покрета. Информације из ових центара шаљу се пирамидалним путевима (који се укрштају у продуженој мождини) до мишића које желимо да покренемо. Постоје егзактна места у моторној зони која контролишу тачно одређене делове тела. Мапа покретљивости одређених делова тела зове се Пенфилдов моторни човечуљак, по канадском неурохирургу који ју је описао.

На мапи се види да највећи део моторне зоне заузимају мишићи лица и руку, који су веома покретљиви и за које је карактеристична велика прецизност покрета.

У чеоном режњу леве хемисфере мозга налази се Брокина говорна зона. Оштећење ове зоне доводи до неспособности говора, али особе могу да разумеју оно што је изговорено.

Највећи део чеоног режња заслужан је за разне типове разумног понашања, планирање, мишљење, разумевање, доношење одлука и социјално понашање. Оштећења ове регије доводе до промена у понашању.

Темени режањ

Сензорна зона налази у теменом режњу, иза централне бразде. Све сензорне информације које детектују рецептори, пролазе кроз таламус и шаљу се до ове зоне. И за сензорну зону се може конструисати мапа осетљивости тела – сензитивни човечуљак, а највећи део мапе заузимају делови тела са највише рецептора (кожа, прсти, усне).

Моторна и сензорна зона смештене су веома близу једна друге, дели их само централна бразда. Моторни кортекс омогућава да извршимо неки покрет – нпр. узмемо шољицу врућег чаја, али сензорни кортекс омогућава да осетимо колико је шољица тешка или врућа.

У теменом режњу леве хемисфере налазе се центри везани за говор и језик. Оштећење овог дела доводи до тога да особе не могу да се сете одређене речи или имају проблема са читањем и писањем (дислексија и дисграфија).

Слепоочни режањ

Примарна слушна зона налази се у горњем делу слепоочног режња. У њој се детектује пристигли звучни стимулус. Да би се разумела, пристигла информација мора да се обради у асоцијативној слушној зони, која је веома близу примарне слушне зоне у левој хемисфери. Зове се Верникеова зона. Оштећење ове зоне доводи до слабог разумевања и нејасног говора.

Потиљачни режањ

Видна зона налази се у потиљачном режњу. Оштећење ове зоне изазива слепило, а оштећење асоцијативне видне зоне онемогућава разумевање оног што видимо.

Када су говор и језик у питању, може се закључити да су центри локализовани у левој хемисфери. Она је заслужна и за функције попут решавања проблема, разлагање на чињенице и рационално мишљење. Десна хемисфера омогућава сагледавање целине, сматра се центром интуиција, емоција и креативности. Често се може чути да је лева хемисфера доминантнија код научника, а десна код уметника. Ипак, увек треба имати на уму да хемисфере великог мозга нису анатомски и функционално одвојене целине, већ су повезане нервним влакнима. Многи неурони имају једра у једној хемисфери, а влакна пролазе у другу хемисферу, због чега велики мозак функционише као нераскидива целина.

Аутономни или вегетативни нервни систем је део периферног нервног система који инервише глатку мускулатуру унутрашњих органа, срце, крвне судове и жлезде. Овај систем контролише и усклађује рад свих органа, делујући директно, без утицаја воље. Поједине његове функције се ипак могу делимично контролисати (дисање, излучивање мокраће).

Функционално се може поделити на симпатикус и парасимпатикус.

Влакна симпатикуса и парасимпатикуса инервишу исте органе (двојна инервација органа), али раде антагонистички – један убрзава рад органа, док други успорава. Тако се омогућава адекватна реакција у зависности од услова.

Аутономни нервни систем повезан је са одређеним деловима централног нервног система који се називају вегетативни центри. Вегетативни центри смештени су у кори великог мозга, хипоталамусу, ретикуларној формацији можданог стабла и у сивој маси кичмене мождине (у бочним стубовима). Периферни делови симпатикуса и парасимпатикуса састоје се из вегетативних нервних влакана и вегетативних ганглија.

Нервна влакна која полазе из мозга и кичмене мождине називају се преганглијска влакна. Она се повезују са ганглијама. Неурони који полазе од ганглија до органа називају се постганглијска влакна. На крајевима симпатичких и парасимпатичких постганглијских влакана луче се неуротрансмитери који се везују за рецепторе на ефекторским органима. Симпатичка влакна луче норадреналин, а парасимпатичка ацетилхолин.