Układ nerwowy

Układ nerwowy człowieka to bardzo skomplikowany i skuteczny system zarządzania i komunikacji. Do jego głównych zadań należy odbieranie i analizowanie bodźców płynących z otoczenia, wywoływanie odpowiednich reakcji organizmu, a także koordynowanie pracy pozostałych układów.

RZebcXG49881T

Ilustracja prezentująca model struktury przestrzennej komórek nerwowych w mózgu. W centrum znajduje się ciało neuronu, do którego dendrytami – cienkimi, krótkimi wypustkami, doprowadzane są impulsy zaznaczone kolorem fioletowym. Od neuronu odbiega akson – podłużna długa wypustka.

1. Budowa układu nerwowego

Układ nerwowy zbudowany jest z dwóch układów współpracujących ze sobą i resztą organizmu. Ze względu na budowę wyróżniamy ośrodkowy (centralny) układ nerwowy (OUN) oraz obwodowy układ nerwowy.

Ośrodkowy układ nerwowyośrodkowy układ nerwowyOśrodkowy układ nerwowy składa się z mózgowiamózgowiemózgowia i rdzenia kręgowego. Stanowi centrum kontroli całego organizmu. Odbiera, analizuje i przetwarza informacje pochodzące ze środowiska wewnętrznego i zewnętrznego, wysyła odpowiedzi do narządów wykonawczych. Umożliwiają to nerwy czaszkowe i rdzeniowe, które łączą mózgowie i rdzeń z różnymi częściami ciała. To one, wraz ze splotami i zwojami, budują obwodowy układ nerwowyobwodowy układ nerwowyobwodowy układ nerwowy. Układ ten odbiera informacje, przesyła je do ośrodkowego układu nerwowego oraz przewodzi odpowiedzi na nie z mózgowia i rdzenia kręgowego do narządów wykonawczych.

W obwodowym układzie nerwowym można wyróżnić układ somatyczny i układ autonomiczny. Dzięki ich współpracy środowisko wewnętrzne organizmu pozostaje w równowadze. Układ somatycznysomatyczny układ nerwowyUkład somatyczny jest zależny od naszej woli. Odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego i kieruje pracą mięśni szkieletowych. Układ autonomicznyautonomiczny układ nerwowyUkład autonomiczny (wegetatywny) funkcjonuje niezależnie od naszej woli. Odbiera bodźce pochodzące ze środowiska wewnętrznego i kontroluje pracę narządów wewnętrznych (np. mięśnia sercowego).

W układzie autonomicznym wyróżniamy część współczulnąukład współczulnywspółczulną i przywspółczulnąukład przywspółczulnyprzywspółczulną. Obie, za pośrednictwem różnych nerwów, wpływają na ten sam narząd, a wykonywane przez nie czynności mają charakter przeciwstawny.

• Układ współczulny pobudza aktywność wielu narządów (i hamuje pracę innych) oraz mobilizuje organizm do działania w sytuacjach stresowych.

• Układ przywspółczulny pełni funkcje odwrotne – hamuje aktywność narządów i wycisza organizm. Układ współczulny powoduje na przykład rozszerzenie źrenic, które pojawia się, gdy organizm przygotowany jest do obrony lub ucieczki. Aby ucieczka się udała, musi rejestrować wszystkie zagrażające organizmowi ruchy i szczegóły otoczenia. Gdy niebezpieczeństwo minie, układ przywspółczulny sprawia, że źrenice się zwężają, a oczy już nie są tak wrażliwe na informacje płynące z otoczenia.

2. Komórki nerwowe i nerwy

Podstawowymi jednostkami strukturalnymi i funkcjonalnymi układu nerwowego są komórki nerwowe – neuronyneuronneurony. Drzewiasty kształt neuronów to wyraz ich przystosowania do odbierania i przekazywania informacji. Od ciała komórki nerwowej odchodzą w wielu kierunkach liczne, cienkie wypustki, tzw. dendrytydendrytydendryty. Są one krótkie i mocno rozgałęzione, przewodzą informacje w kierunku ciała komórki. Stanowią ok. 80 % całkowitej masy neuronu. Pojedyncza długa (u człowieka mierząca nawet do 100 cm) wypustka nerwowa to aksonaksonakson odpowiedzialny za przekazywanie informacji od ciała komórki nerwowej do innego neuronu lub narządu wykonawczego. Nazywany jest też neurytem lub włóknem nerwowym.

Błona komórkowa neuronu posiada zdolność przewodzenia informacji w postaci impulsów elektrycznych (nerwowych). Impulsy dostarczane są przez dendryty do błony okrywającej ciało komórki nerwowej, a stąd biegną wzdłuż błony komórkowej aksonu do innych neuronów, mięśni, gruczołów.

Wypustki neuronów nie stykają się bezpośrednio ze sobą. Dzieli je bardzo wąska szczelina, tzw. szczelina synaptyczna, przez którą przekazywane są impulsy z aksonu jednej komórki do dendrytu drugiej (lub z aksonu do np. komórki mięśniowej lub gruczołu). Połączenie aksonu komórki przekazującej impuls z błoną komórki innego neuronu przyjmującego impuls lub innej komórki przyjmującej impuls, nosi nazwę synapsysynapsasynapsy. Wyróżniamy synapsy chemiczne i elektryczne.

• Większość połączeń między neuronami stanowią synapsy chemiczne, w których w przestrzeni synaptycznej informacja jest przenoszona za pośrednictwem substancji chemicznych, zwanych neuroprzekaźnikamineuroprzekaźnikneuroprzekaźnikami. Wydziela je kolbowato rozszerzone zakończenie aksonu, a w błonie sąsiadujących z nim dendrytów znajdują się receptory, które pasują przestrzennie do neuroprzekaźników. Gdy impuls elektryczny dotrze do kolbkowatego zakończenia aksonu, do wnętrza szczeliny synaptycznej wydzielane są neuroprzekaźniki. Łączą się one z receptorami obecnymi w błonie komórki przyjmującej, co powoduje powstanie w niej impulsu elektrycznego przemieszczającego się dalej w kierunku jej aksonu. 

• Oprócz synaps chemicznych występują (rzadko) jeszcze synapsy elektryczne. Ich szczeliny synaptyczne są bardzo wąskie, co umożliwia przechodzenie impulsu nerwowego bezpośrednio z jednego neuronu na drugi. Synapsy elektryczne pracują dwukierunkowo – przekazują impulsy w obydwu komórkach.

Niektóre substancje mogą zakłócać przekazywanie synaptyczne przez:

• naśladowanie neuroprzekaźnika (np. nikotyna);

• zatrzymanie zbyt dużej ilości neuroprzekaźnika w szczelinie synaptycznej (np. kokaina);

• ograniczenie wydzielania neuroprzekaźnika (np. alkohol);

• blokowanie receptorów.

Niektóre aksony otoczone są osłonką mielinową. Izoluje ona sąsiednie neurony i przyspiesza przewodzenie impulsów wzdłuż włókien nerwowych. Aksony lub dendryty różnych neuronów, zebrane w pęczki i okryte od zewnątrz tkanką łączną, tworzą nerwnerwnerw. Nerwy mają za zadanie przekazywać informacje między mózgowiem lub rdzeniem kręgowym a komórkami ciała.

Podsumowanie

• Podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną układu nerwowego jest neuron.

• W układzie nerwowym informacje przekazywane są w postaci impulsów elektrycznych i substancji chemicznych.

• Impulsy elektryczne przebiegają przez neuron jednokierunkowo, od dendrytów, przez ciało komórki, aż do aksonu.

• Ośrodkowy układ nerwowy składa się z mózgowia i rdzenia kręgowego.

• W skład obwodowego układu nerwowego wchodzą nerwy odchodzące od mózgowia i rdzenia kręgowego.

• Układ autonomiczny podtrzymuje funkcje życiowe: odbiera bodźce pochodzące ze środowiska wewnętrznego organizmu, kontroluje pracę narządów, których działanie jest niezależne od naszej woli, umożliwia aktywność i wysiłek organizmu albo spowalnia pracę narządów wewnętrznych.

Praca domowa

Słownik

Zadania

Ćwiczenie 4

R1bH4PtSGiUfF

Grafika przedstawia synapsę, miejsce styku zakończenia aksonu neuronu A z dendrytem neuronu B. Pomiędzy neuronem A i B znajduje się szczelina nazywana szczeliną synaptyczną. Przy błonie aksonu znajdują się okrągłe pęcherzyki, które uwalniają do szczeliny synaptycznej substancje w formie małych kropek, które docierają do błony dendrytu neuronu B.

RM9arUhpf2qVJ

Na podstawie analizy schematu wskaż zdanie prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Impuls elektryczny przekazywany jest z komórki A do komórki B, ponieważ w zakończeniu aksonu komórki A pęcherzyki uwalniają mediatory., 2. Impuls elektryczny przekazywany jest z komórki B do komórki A, ponieważ w błonie komórki B znajdują się receptory., 3. Impuls elektryczny przekazywany jest z komórki A do komórki B, ponieważ między komórką A i komórką B znajduje się szczelina synaptyczna., 4. Impuls elektryczny przekazywany jest z komórki B do komórki A, ponieważ neuroprzekaźniki gromadzą się w szczelinie synaptycznej.