Przeczytaj
Ogólny plan budowy układu nerwowego kręgowców
Wszystkie kręgowce (Vertebrata) mają podobny plan budowy układu nerwowego. Składa się on z:
ośrodkowego układu nerwowego (OUN),
obwodowego (peryferyjnego) układu nerwowego (PUN).
Budowa tkanki nerwowej kręgowców
Układ nerwowy buduje tkanka nerwowa, wyspecjalizowana do odbierania, przewodzenia i przekazywania impulsów elektrochemicznych.
Podstawowym elementem układu nerwowego jest komórka nerwowa – neuronneuron. Ciało neuronu, perykarion, zawiera cytoplazmę wraz z organellami: jądrem komórkowym, mitochondriami, lizosomami, aparatem Golgiego oraz charakterystycznymi dla komórek nerwowych neurofibrylami i tigroidemtigroidem. Perykarion odbiera impulsy nerwowe za pomocą licznych, stosunkowo krótkich wypustek – dendrytów. Impulsy są przekazywane do narządu wykonującego za pomocą aksonu. Jest on zwykle zaopatrzony w osłonkę mielinową, która przylega do powierzchni aksonu, pokrywając jego większą część: krótkie odcinki aksonów pozbawione mieliny nazywane są przewężeniami Ranviera. Obecność osłonek mielinowych zwiększa szybkość przewodzenia impulsów nerwowych.
W otoczeniu komórki nerwowej występują liczne wielokształtne komórki glejowe. Są one ważnym elementem odżywczym i ochronnym dla neuronów i wpływają na sprawność ich działania. Wyróżnia się kilka rodzajów komórek glejowych:
ependymocyty,
astrocyty,
oligodendrocyty,
komórki mikrogleju,
komórki Schwanna.
Więcej o tkance nerwowej w e‑materiałach:
Tkanka nerwowaTkanka nerwowa,
Budowa i rodzaje nerwówBudowa i rodzaje nerwów,
Strukturalne i funkcjonalne typy neuronówStrukturalne i funkcjonalne typy neuronów.
Ośrodkowy układ nerwowy
Ośrodkowy układ nerwowy składa się z:
zamkniętego w jamie czaszki mózgowia, który kontroluje działanie układu nerwowego,
położonego grzbietowo rdzenia kręgowego, znajdującego się w kanale kręgowym w kręgosłupie; rdzeń kręgowy ma budowę segmentową, co oznacza, że każdy segment posiada połączenie czuciowe i ruchowe z odpowiednim odcinkiem ciała. Przekazuje informację z mózgu i do niego oraz generuje podstawowe wzorce lokomocyjne. W rdzeniu kręgowym powstają odruchy, czyli automatyczne odpowiedzi ciała na niektóre bodźce.
Ośrodkowy układ nerwowy kręgowców rozwija się z ektodermalnej płytki nerwowej, która zagłębia się w rynienkę i zamyka, tworząc rurkowatą grzbietową cewkę nerwową. Przednia część cewki nerwowej dzieli się na trzy pierwotne pęcherzyki mózgowe: przodomózgowie, śródmózgowie i tyłomózgowie. Następnie pęcherzyki mózgowe dzielą się dalej, w efekcie czego z przodomózgowia powstaje kresomózgowie, międzymózgowie, a z tyłomózgowia – tyłomózgowie wtórne i rdzeniomózgowie. Z tyłomózgowia wtórnego powstają móżdżek i most, a rdzeniomózgowie różnicuje się na rdzeń przedłużony.
Mózgowie składa się z mózgu, pnia mózgu i móżdżka.
Do mózgu zalicza się:
kresomózgowie będące siedzibą zmysłu węchu,
międzymózgowie odpowiadające za kontrolę zachowań i popędów (głodu, sytości, pragnienia, agresji, walki, ucieczki, popędu seksualnego) oraz koordynację neurohormonalną.
Pień mózgu tworzą:
śródmózgowie zawierające ośrodki wzroku,
most łączący półkule mózgowe,
rdzeń przedłużony kontrolujący funkcje życiowe, tj. oddychanie, pracę serca, ruch jelit, metabolizm mięśni.
Móżdżek zawiera ośrodki równowagi.
Mózg i rdzeń kręgowy zawierają:
istotę szarą złożoną głównie z ciał komórek nerwowych,
istotę białą zbudowaną z pęczków aksonów.
W mózgu istota szara leży po stronie zewnętrznej, a istota biała po stronie wewnętrznej, natomiast w rdzeniu kręgowym odwrotnie: istota szara leży po stronie wewnętrznej, a istota biała po stronie zewnętrznej.
Więcej o mózgowiu kręgowców w e‑materiale Adaptacje struktury i funkcji mózgowia kręgowców do środowiska i trybu życia
Mózg kręgowców
Mózg kręgowców dzieli się na półkule: prawą i lewą. Jest zbudowany w większości z substancji białej, składającej się głównie z aksonów milionowych, łączących różne obszary mózgu.
Najważniejsze tendencje zmian w budowie mózgu kręgowców dotyczą:
zwiększania się jego wielkości w stosunku do rozmiarów ciała,
rozwoju istoty białej,
redukcji kory dawnejkory dawnej,
przekształcania kory starejkory starej w hipokamp,
dynamicznego rozrostu kory nowejkory nowej,
fałdowania powierzchni kory mózgowej,
Ptaki i ssaki mają mózgi od 6 do 10 razy większe od mózgów gadów o tej samej wielkości ciała.
U gadów po raz pierwszy pojawiła się kora nowa, a z kory starej powstały zalążki hipokampów. Dynamiczny rozrost kory nowej wystąpił u ssaków, nadając mózgowi wypukły kształt. Kora stara ssaków uległa zwinięciu i przesunięciu w głąb mózgu, gdzie utworzyła hipokampy, a kora dawna ulegała redukcji.
Powierzchnia kory mózgowej ssaków uległa fałdowaniu, wskutek wzrostu liczby neuronów kory nowej na ograniczonej przestrzeni.
Obwodowy układ nerwowy
Obwodowy układ nerwowy pośredniczy pomiędzy ośrodkowym układem nerwowym a środowiskami wewnętrznym i zewnętrznym organizmu.
Informacja czuciowa dociera do ośrodkowego układu nerwowego neuronami aferentnymi (czuciowymi, sensorycznymi), gdzie jest przetwarzana. Następnie informacje przekazywane są z ośrodkowego układu nerwowego neuronami eferentnymi (ruchowymi, motorycznymi) do mięśni, gruczołów i komórek endokrynnychkomórek endokrynnych.
W zależności od obsługiwanego narządu wyróżnia się włókna nerwowe somatyczne i trzewne (wiscelarne).
W skład nerwów mogą wchodzić cztery rodzaje wypustek nerwowych:
motoryczno‑somatyczne unerwiające mięśnie szkieletowe;
motoryczno‑trzewne unerwiające mięśnie gładkie trzewi;
sensoryczno‑somatyczne przewodzące impulsy czuciowe z narządów zmysłowych skóry i mięśni szkieletowych;
sensoryczno‑trzewne przewodzące impulsy czuciowe z narządów trzewnych.
Obwodowy układ nerwowy powstaje w rozwoju zarodkowym kręgowców z oddzielających się skupień komórek płytki nerwowej, tzw. grzebieni.
W skład obwodowego układu nerwowego wchodzą:
zwoje nerwowe,
nerwynerwy rdzeniowe,
nerwy czaszkowe.
Zwoje nerwowe to nagromadzenia ciał neuronów pełniących podobne funkcje.
Nerwy rdzeniowe to parzyste struktury wybiegające po jednej parze z każdego segmentu rdzenia. Unerwiają one mięśnie, skórę tułowia i kończyn. Ich liczba odpowiada liczbie miomerów pierwotnych.
Wyróżnia się nerwy grzbietowe (nerwy aferentne) i nerwy brzuszne (nerwy eferentne). Każdy nerw tkwi w rdzeniu dwoma korzeniami: korzeniem grzbietowym (czuciowym) i korzeniem brzusznym (ruchowym).
Nerwy czaszkowe to parzyste struktury wybiegające z mózgowia, które unerwiają narządy zmysłowe głowy, mięśnie oczne, mięśnie i skórę twarzy, jamę gębową, gardziel, gruczoły oraz ślinianki. U bezowodniowców (płazów, ryb) jest ich 10, a u owodniowców (gadów, ptaków, ssaków) – 12.
Nerwy czaszkowe numeruje się cyframi rzymskimi, zaczynając od przodu mózgowia. Przyjęta numeracja nie obejmuje nerwu krańcowegonerwu krańcowego, który składa się z włókien czuciowych wybiegających z narządu Jacobsona lub nabłonka jam nosowych do kresomózgowia.
Nerwy czaszkowe I (węchowy), II (wzrokowy) i VIII (równoważno‑słuchowy) są nerwami aferentnymi.
Nerwy III (okoruchowy), IV (bloczkowy), VI (odwodzący) są nerwami eferentnymi, obsługującymi mięśnie oczne, a nerw XII (podjęzykowy) to nerw eferentny obsługujący mięśnie języka.
Pozostałe nerwy czaszkowe to: V (trójdzielny), VII (twarzowy), IX (językowo‑gardzielowy), X (błędny) i XI (dodatkowy).
Nerwy V, VII, IX i X mają charakter mieszany, aferentno‑eferentny, natomiast nerw XI jest nerwem wyłącznie eferentnym.
Obwodowy układ nerwowy kręgowców dzieli się na:
Somatyczny układ nerwowy zbudowany przez neurony przekazujące sygnały do mięśni szkieletowych. Do części somatycznej należy większość komórek receptorowych narządów zmysłów i nerwów zawiązanych z rejestrowaniem zmian w środowisku zewnętrznym. Kontrola somatycznego układu nerwowego może być świadoma, np. podnoszenie ręki, chodzenie, lub mimowolna, np. odruch kolanowy.
Autonomiczny (wegetatywny) układ nerwowy, który reguluje mięśnie gładkie i mięsień sercowy. W jego skład wchodzą nerwy związane z kontrolowaniem środowiska wewnętrznego organizmu. Kontrola autonomicznego układu nerwowego jest nieświadoma, niezależna od woli kręgowca.
Układ autonomiczny składa się z układów współczulnego i przywspółczulnego. Układ współczulny pobudzany jest w stresie: mobilizuje organizm do ucieczki lub walki, pobudzając pracę serca i wydzielanie adrenaliny, zwężając naczynia krwionośne i rozszerzając drogi oddechowe. Natomiast układ przywspółczulny pobudzany jest podczas spoczynku i działa antagonistycznie do układu współczulnego: zwalnia akcję serca, kurczy naczynia krwionośne i zwęża drogi oddechowe.
Więcej informacji o obwodowym układzie nerwowym w e‑materiałach:
Układ nerwowy somatycznyUkład nerwowy somatyczny,
Budowa układu nerwowego wegetatywnegoBudowa układu nerwowego wegetatywnego,
Antagonizm części współczulnej i przywspółczulnej wegetatywnego układu nerwowegoAntagonizm części współczulnej i przywspółczulnej wegetatywnego układu nerwowego.
Układy nerwowe kręgowców
Układ nerwowy ryb
Ośrodkowy układ nerwowy ryb
Niewielkie mózgowie ryb jest chronione przez łącznotkankową jednowarstwową oponę mózgowo‑rdzeniowąoponę mózgowo‑rdzeniową (oponę pierwotnąoponę pierwotną) i płyn mózgowo‑rdzeniowypłyn mózgowo‑rdzeniowy.
Mózgowie ryb składa się z liniowo ułożonych względem siebie części.
Ryby chrzęstnoszkieletowe, u których duże znaczenie ma zmysł węchu, mają dobrze rozwinięte kresomózgowie z dużymi opuszkami węchowymi.
W kresomózgowiu ryb wyróżnia się korę dawnąkorę dawną, jądra podstawyjądra podstawy i zawiązki kory starejkory starej.
Ryby kostnoszkieletowe, które wykorzystują głównie zmysł wzroku, mają duże śródmózgowie.
Ryby posiadają dobrze wykształcony, pokryty trójwarstwową korąkorą, móżdżek.
Rdzeń przedłużony jest stosunkowo duży, co ma związek z dobrze rozwiniętym czuciem skórnym. U ryb kostnoszkieletowych występują w nim komórki olbrzymie Mauthnera, które odpowiadają za przekazywanie szybkich impulsów.
Obwowody układ nerwowy ryb
Obwodowy układ nerwowy ryb składa się z nerwów czaszkowych i nerwów rdzeniowych.
U ryb występuje 10 par nerwów czaszkowych: (I–X). Nerw XI jest integralną częścią nerwu X, a nerw XII znajduje się poza czaszką. Dodatkowo ryby mają nerw krańcowy i nerwy boczne: przednie i tylne, które są związane z narządem linii nabocznej. U ryb nerw twarzowy (VII) związany jest z łukiem gnykowym i pierwszą parą skrzelową, a nerw błędny (X) obsługuje narząd linii nabocznej, łuki skrzelowe, serce, przełyk, żołądek, jelita i pęcherz pławny.
Układ nerwowy płazów
Ośrodkowy układ nerwowy płazów
Mózgowie płazów jest niewielkie. U większości płazów występuje jednowarstwowa opona mózgowo‑rdzeniowa (opona pierwotna). Płazy bezogonowe posiadają oponę twardąoponę twardą.
Mózgowie płazów składa się z liniowo ułożonych względem siebie części.
Kresomózgowie jest silnie wydłużone, składa się z parzystych półkul mózgowych zrośniętych z płatami węchowymi. Ściany tej części mózgu są gładkie i cienkie, zbudowane z jąder podstawy, kory dawnej i kory starej.
Międzymózgowie jest stosunkowo małe, ale dobrze wykształcone. W jego grzbietowej części widoczna jest szyszynka.
Najlepiej rozwiniętą częścią mózgowia płazów jest śródmózgowie z płatami wzrokowymi.
Móżdżek jest mały i słabo rozwinięty.
W rdzeniu przedłużonym znajdują się centra odruchów słuchowych, oddechowych, połykania i sercowo‑naczyniowych.
Obwodowy układ nerwowy płazów
Obwodowy układ nerwowy płazów składa się z nerwów czaszkowych i nerwów rdzeniowych.
U płazów występuje 10 par nerwów czaszkowych (I–X). Nerw XI jest integralną częścią nerwu X, a nerw XII znajduje się poza czaszką. Występuje u nich nerw krańcowy.
Płazy to pierwsze zwierzęta, które wyszły na ląd, wskutek czego ich obwodowy układ nerwowy został rozbudowany.
U płazów nerw błędny (X) unerwia serca, płuca, żołądek, jelita i wątrobę.
Rozbudowanie umięśnienia kończyn płazów wywarło wpływ na organizację nerwów rdzeniowych: doszło to wzrostu liczby neuronów unerwiających kończyny.
Układ nerwowy gadów
Ośrodkowy układ nerwowy gadów
Mózgowie gadów jest niewielkie i nie ma układu liniowego. Jest osłaniane oponą twardą, która przylega do okostnej i miejscami tworzy oponę wtórną.
Kresomózgowie jest duże. Półkule są większe niż u płazów i bardziej wysklepione. W bocznej ścianie rozwija się kora nowakora nowa, która zawiera liczne neurony tworzące u gadów zaczątki ośrodków kojarzeniowych wyższego rzędu, oraz ciało prążkowaneciało prążkowane, czyli silne skupienie ciał neuronów. Zarówno kora nowa, jak i ciało prążkowane pełnią funkcję nadrzędnych ośrodków koordynacji nerwowej, dlatego gady mają pewne zdolności uczenia się i zapamiętywania.
W szczytowej części międzymózgowia znajduje się szyszynka. U hatterii i wielu jaszczurek występuje oko ciemieniowe, które reaguje na promieniowanie cieplne i widzialne, umożliwiając analizę warunków otoczenia.
Śródmózgowie jest dobrze rozwinięte, z ośrodkami wzroku i słuchu.
Móżdżek ma różne kształty i rozmiary, jest lepiej rozwinięty u form aktywnych ruchowo. Przykryty jest istotą szarą – korą móżdżkukorą móżdżku.
Rdzeń przedłużony jest esowato wygięty, co stanowi charakterystyczną cechę owodniowców.
Obwodowy układ nerwowy gadów
Obwodowy układ nerwowy gadów składa się z nerwów czaszkowych i nerwów rdzeniowych.
Gady mają 12 nerwów czaszkowych (I–XII). Po raz pierwszy w obrębie czaszki pojawił się u nich nerw XI (dodatkowy) i nerw XII (podjęzykowy). Mają nerw krańcowy.
Układ nerwowy ptaków
Ośrodkowy układ nerwowy ptaków
Ptaki cechują się bardzo dobrze rozwiniętym ośrodkowym układem nerwowym. Mózgowie jest krótkie, rozepchane na boki. Osłania je opona twardaopona twarda, która przylega do okostnej i miejscami tworzy oponę wtórną.
Kresomózgowie jest dobrze rozwinięte. Półkule są duże, szerokie i gładkie. Ich duże rozmiary spowodowane są przerostem jąder ciała prążkowanego, w których znajdują się najwyżej zorganizowane ośrodki decyzyjne. Szczególnie dobrze rozwinięte są u papug i krukowatych – ptaków, które cechuje dość wysoki poziom inteligencji.
Międzymózgowie składa się ze wzgórza i podwzgórza. Znajduje się w nim ośrodek koordynujący mechanizmy termoregulacyjne.
Śródmózgowie jest duże, najlepiej rozwinięte wśród wszystkich kręgowców. Jest siedliskiem nadrzędnych ośrodków wzroku.
Szczególnie dobrze wykształcony jest bardzo duży móżdżek, zbudowany z trzonu i kłaczki. Jego kora jest pobrużdżona i pokryta istotą szarą – korą móżdżku. Stanowi centrum orientacji przestrzennej, koordynacji ruchowej i równowagi.
Rdzeń przedłużony jest esowato wygięty.
Obwodowy układ nerwowy ptaków
Obwodowy układ nerwowy ptaków składa się z nerwów czaszkowych i nerwów rdzeniowych.
Ptaki mają 12 nerwów czaszkowych (I–XII). U ptaków nie występuje nerw krańcowy.
Układ nerwowy ssaków
Ośrodkowy układ nerwowy ssaków
Ssaki posiadają najlepiej rozwinięty układ nerwowy w porównaniu do układów nerwowych pozostałych gromad kręgowców, dlatego grupa ta wykazuje największą plastyczność zachowań. Mózgowie ma relatywnie dużą masę. U ssaków występują trzy opony mózgowo‑rdzeniowe: opona twarda, pajęczapajęcza i miękkamiękka.
Kresomózgowie jest bardzo dobrze rozwinięte, stanowi największą część mózgu. Budują je dwie półkule połączone spoidłem wielkim. Powierzchnię półkul zajmuje sześciowarstwowa kora nowa zawierająca liczne neurony. Powierzchnia półkul jest silnie pofałdowana, co warunkuje wyższe czynności nerwowe. W obrębie każdej półkuli wyróżnia się płaty kresomózgowia: czołowy, ciemieniowy, potyliczny i skroniowy. Umożliwiają one specjalizację w obrębie półkul: płat czołowy odpowiada za myślenie, ciemieniowy za czucie kontaktowe, potyliczny za wzrok, a skroniowy za słuch.
Międzymózgowie jest małe. Zawiera szyszynkę.
Śródmózgowie to najmniejsza część mózgowia ssaków.
Duży móżdżek jest silnie pobrużdżony i okryty dobrze wykształconą trójwarstwową korą móżdżku. Dzieli się na dwie półkule połączone robakiem.
Rdzeń przedłużony posiada charakterystyczne esowate wygięcie.
Obwodowy układ nerwowy ssaków
Obwodowy układ nerwowy ssaków składa się z nerwów czaszkowych i nerwów rdzeniowych.
Ssaki mają 12 nerwów czaszkowych (I–XII). Występuje u nich nerw krańcowy.
Słownik
struktura wewnątrz półkul mózgowych owodniowców
wypustki komórek nerwowych wypełniające wnętrze mózgowia, w rdzeniu kręgowym otaczające istotę szarą
skupienia ciał komórek nerwowych w mózgowiu tworzące korę mózgową, w rdzeniu kręgowym układające się centralnie w kształt litery H
zgrupowania neuronów (istoty szarej) pod korą mózgową w międzymózgowiu i śródmózgowiu (na obszarze istoty białej); stanowią stacje przekaźnikowe na szlakach nerwowych między obwodowymi narządami czucia i ruchu a korą mózgową
komórki wydzielające hormony
kora mózgowa składająca z trzech warstw; filogenetycznie najstarsza część kory mózgowej
warstwa istoty szarej pokrywająca półkule kresomózgowia u kręgowców; filogenetycznie dzieli się na korę dawną, korę starą i korę nową; ta ostatnia dominuje w kresomózgowiu ssaków, u których jest ośrodkiem nadrzędnym zachowań
warstwa istoty szarej pokrywająca móżdżek u gadów, ptaków i ssaków
kora mózgowa składającą się z sześciu warstw; jest zaangażowana w odbieranie i przetwarzanie wrażeń zmysłowych, planowanie i wykonywanie dowolnych ruchów oraz procesy poznawcze, tj. pamięć, myślenie, funkcje językowe
kora mózgowa składająca z trzech warstw; jest zaangażowana w procesy związane z emocjami, motywacją oraz w powstawanie niektórych rodzajów pamięci
struktury zbudowane z włókien nerwowych, wchodzące w skład obwodowego układu nerwowego; łączą ośrodkowy układ nerwowy z narządami i tkankami wykonawczymi; nerwy odchodzące od mózgu noszą nazwę nerwów czaszkowych, od rdzenia kręgowego odchodzą nerwy rdzeniowe; włókna nerwowe w obrębie nerwu są ułożone w pęczki otoczone zrębem łącznotkankowym
nerw zaliczany do nerwów czaszkowych, występuje u ryb, płazów, gadów i ssaków; odbiera bodźce zmysłowe z narządu Jacobsona
komórka nerwowa stanowiąca podstawową jednostkę strukturalną i czynnościową układu nerwowego
błonka ściśle powlekająca mózgowie i rdzeń kręgowy; utrzymuje we właściwym kształcie tkanki mózgowia
środkowa delikatna opona mózgowo‑rdzeniowa; oddzielona od wewnętrznej opony miękkiej przestrzenią podpajęczynówkową, wypełnioną płynem mózgowo‑rdzeniowym
opona mózgowo‑rdzeniowa ryb i niektórych płazów; jest zróżnicowana na dwie blaszki, z których wewnętrzna opina mózg, a zewnętrzna zrasta się z czaszką; przestrzeń między blaszkami wypełniona jest tkanką śluzowato‑tłuszczową
u kręgowców lądowych zewnętrzna blaszka opon mózgowo‑rdzeniowych; u płazów jest oddzielona od okostnej czaszki, u gadów i ptaków przylega do okostnej (ale w zasadzie niezrośnięta z nią), u ssaków jest zrośnięta z okostną czaszki i kanału kręgowego
łącznotkankowe błony oddzielające powierzchnię mózgu i rdzenia kręgowego od otaczających je kości i stanowiące dodatkowe zabezpieczenie przed urazami mechanicznymi
przezroczysta ciecz wypełniająca wnętrze komór mózgowych i kanał centralny rdzenia kręgowego; składem chemicznym zbliżony do składu osocza krwi; chroni mózg i rdzeń kręgowy (amortyzuje wstrząsy)
specjalny rodzaj siateczki śródplazmatycznej; substancja zasadochłonna; w cytozolu perykarionu tigroidy przyjmują postać grudek, ziarnistości lub występują jako pył