Układ nerwowy człowieka anatomicznie dzielimy na:
1) układ ośrodkowy, obejmujący:
- mózgowie, zawarte w jamie czaszki
- rdzeń kręgowy, biegnący przez kanał kręgowy
2) układ obwodowy, należą do niego:
- nerwy mózgowe (czaszkowe)
- nerwy rdzeniowe.
Rozpatrując działanie układu nerwowego, rozróżniamy w nim część odbierającą i reagującą na bodźce dochodzące z zewnątrz organizmu (wywołującą w większości zależne od woli reakcje organizmu) oraz część, która odbiera i reaguje na podniety pochodzenia wewnątrzorganicznego, (w zasadzie odbywa się to bez udziału woli). Stąd czynnościowo układ nerwowy dzieli się na:
1) układ somatyczny
2) układ autonomiczny (wegetatywny)
Układ ośrodkowy
Układ ośrodkowy stanowi centralny układ nerwowy. Rozmieszczony jest w jamie czaszki i kanale kręgowym. Układ ten składa się z mózgowia oraz rdzenia kręgowego.
Mózgowie
Mózgowie człowieka waży ok. 1375 g, co stanowi ok. 1/42 wagi całego ciała. Owe najważniejsze skupienie tkanki nerwowej zbudowane jest z istoty szarej (stanowi część obwodową mózgowia, to jest ok. 80 % masy całego mózgu) i białej (pod istotą szarą). Istota szara mózgu zbudowana jest z komórek nerwowych, istota biała z włókien nerwowych. Z istoty szarej zbudowana jest kora mózgowa - siedlisko świadomości człowieka, której powierzchnia wynosi 2200cm2.
Mózgowie dzieli się na:
- Kresomózgowie, zbudowane z dwóch półkul mózgowych. Każda półkula dzieli się na płaty odgraniczone od siebie bruzdami. Wyróżniamy płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy (zawiera ośrodek słuchu, smaku i powonienia), potyliczny (siedlisko ośrodka wrażeń wzrokowych).
- Międzymózgowie, obejmuje wzgórze (główny ośrodek podkorowy czucia) oraz podwzgórze. Podwzgórze połączone jest drogami nerwowymi z korą mózgową oraz ze wszystkimi obszarami organizmu. Cechą charakterystyczną podwzgórza jest to, iż kontroluje i koordynuje ono działalność wewnątrzwydzielniczą przedniego płata przysadki mózgowej, odbiera i przekazuje bodźce drogą krwi i płynów ustrojowych, a także wykazuje czynności neurowydzielnicze (produkuje oksytocynę i wazopresynę).
- Śródmózgowie, obejmuje tzw. konary mózgu oraz pokrywę śródmózgowia. Śródmózgowie łączy międzymózgowie z mostem i móżdżkiem. Mieszczą się w nim podkorowe ośrodki wzroku i słuchu.
- Móżdżek, położony jest w dole czaszki, pod płatami potylicznymi mózgu. Składa się on z dwóch półkul i części środkowej –robaka. Przekrój podłużny przez robaka móżdżku daje charakterystyczny obraz tzw. drzewo życia. Zewnętrzną część móżdżku pokrywa istota szara (kora móżdżku). W skład móżdżku wchodzi również most Varola. Tworzą go głównie włókna nerwowe (łączą rdzeń z mózgiem i ośrodkami podkorowymi, a także innymi częściami układu nerwowego) i jądra nerwów czaszkowych. Łączy on śródmózgowie i korę mózgową z móżdżkiem i rdzeniem przedłużonym. Móżdżek sprawuje kontrole nad mięśniami szkieletowymi i odpowiada za koordynację ruchową.
- Rdzeń przedłużony, to najniżej położony odcinek mózgowia. Stanowi on przedłużenie rdzenia kręgowego. W rdzeniu przedłużonym skupionych jest wiele ośrodków nerwowych odpowiedzialnych za funkcje odruchowe. Tak więc stanowi on centralę układu wegetatywnego (kierującego pracą narządów wewnętrznych) oraz czynności odruchowych tj. oddychanie, połykanie, ssanie, kaszel, kichanie, mruganie itp.
Rdzeń kręgowy znajduje się w kanale kręgowym i osłonięty jest oponami rdzeniowymi. Ciągnie się od rdzenia przedłużonego, a kończy (przechodzi w nić końcową) na poziomie II kręgu lędźwiowego. Istota szara położona jest tu wewnętrznie w stosunku do istoty białej (odwrotnie niż w mózgu). Substancja szara na przekroju poprzecznym ma kształt litery H. Ciągnie się ona na całej długości rdzenia w postaci dwóch słupów przednich i tylnich. W słupach przednich rozmieszczone są komórki neuronów ruchowych, w tylnich- komórki neuronów czuciowych. Od rdzenia kręgowego odchodzi 31 par nerwów zawierających somatyczne włókna czuciowe, ruchowe i włókna wegetatywne. Nerwy te przechodzą przez otwory międzykręgowe. Rdzeń kręgowy przewodzi impulsy nerwowe z mózgu i do mózgu. Łączy więc centralne odcinki układu nerwowego w niemal całym organizmie.
Opony mózgowo-rdzeniowe
Mózgowie i rdzeń kręgowy okrywają trzy błony łącznotkankowe noszące nazwę opon mózgowo rdzeniowych. Najbardziej zewnętrznie położona jest opona twarda stanowiąc okostną jamy czaszki i rdzenia kręgowego. Oponę twardą cechuje duża wrażliwość na ból. Pod oponą twardą leży opona pajęczynówkowa.
Mózg i rdzeń pokrywa bezpośrednio, bogato unaczyniona, opona miękka (naczyniowa). Wyrostki (ząbki) opony miękkiej zrastają się z oponą pajęczynówkową i oponą twarda tworząc więzadło ząbkowane. Dzięki temu rdzeń kręgowy chroniony jest przed wstrząsami i urazami, gdyż zawieszony na więzadle i korzeniach rdzeniowych pływa w płynie mózgowo rdzeniowym.
Płyn mózgowo - rdzeniowy wypełnia przestrzeń pomiędzy pajęczynówką a oponą miękką. Płyn ten jest bezbarwny i przejrzysty. W jego skład wchodzi woda, glukoza, białko i sole mineralne. Rola płynu mózgowo-rdzeniowego polega na równomiernym rozkładzie ciśnienia w jamie czaszki, a także chroni on mózgowie i rdzeń kręgowy przed urazami mechanicznymi.
Układ obwodowy
Obwodowy układ nerwowy tworzą parzyste nerwy mózgowe i rdzeniowe, wiążące poszczególne receptory i efektory z mózgiem i rdzeniem, oraz zwoje mózgowe położone w pobliżu mózgu i rdzenia.
Nerwy mózgowe
Nerwy mózgowe (czaszkowe), występują w liczbie 12 par nerwów. Są to:
- nerwy wyłącznie czuciowe: nn. węchowe, n. wzrokowy, n. słuchu i równowagi
- nerwy wyłącznie ruchowe, odśrodkowe: n. okoruchowy, n. bloczkowy, n. odwodzący, n. dodatkowy, n. podjęzykowy
- nerwy mieszane: n. trójdzielny, n. twarzowy, n. językowo-gardłowy, n. błędny
Nerwy rdzeniowe
Nerwy rdzeniowe odchodzą od rdzenia dwoma korzeniami. Przednim –ruchowym i tylnym –czuciowym. Korzenie łączą się we wspólny pień, który ponownie rozdziela się na trzy gałęzie: grzbietową unerwiającą skórę i mięśnie grzbietu, brzuszną unerwiającą skórę i mięśnie brzucha, i autonomiczną obsługująca trzewia. Każda gałęzi zawiera włókna czuciowe i ruchowe.
Zwoje mózgowe
Zwoje mózgowe utworzone są przez komórki neuronów czuciowych a położone w pobliżu mózgu i rdzenia.
Układ autonomiczny
Układ autonomiczny (wegetatywny) unerwia głównie narządy wewnętrzne (trzewia). Zapewnia on prawidłowy przebieg najistotniejszych czynności życiowych organizmu tj. m.in. bicie serca, oddychanie, trawienie.
Układ nerwowy autonomiczny składa się z dwóch części uzupełniających się wzajemnie, a jednocześnie działających na siebie antagonistycznie.
-układ współczulny (sympatyczny)
Ośrodki części współczulnej znajdują się w istocie szarej rdzenia kręgowego w części piersiowej i lędźwiowej. Ośrodki rdzeniowe łączą się ze zwojami współczulnymi tworząc parzysty pień współczulny (równolegle po obu stronach kręgosłupa). Włókna układu współczulnego unerwiają wszystkie narządy wewnętrzne, naczynia krwionośne i gruczoły potowe oraz działają przeciwnie do układu przywspółczulnego. Powodują m.in. rozszerzenie źrenic, przyspieszenie akcji serca, zmniejszenie wydzielania gruczołów, zahamowanie perystaltyki jelit.
-układ przywspółczulny (parasympatyczny)
Ośrodki przywspółczulne rozmieszczone są w mózgowiu, rdzeniu przedłużonym i krzyżowej części rdzenia kręgowego. Zwoje układu przywspółczulnego umiejscowione są w pobliżu lub w ścianach unerwianych narządów. Włókna przywspółczulne wychodzące z pnia mózgu dołączają się do nerwów mózgowych :okoruchowych, twarzowym, językowo-gardłowym, błędnym. Unerwiają one mięśnie zwężające źrenicę, akomodacji oka, gruczołu łzowe, śluzowe i ślinianki. Nerw błędny (powodujący zwolnienie akcji serca, zwężenie oskrzeli, wzmaga ruch robaczkowe jelit i wydzielania gruczołów jamy brzusznej) zawiera stosunkowo najwięcej włókien przywspółczulnych. Włókna przywspółczulne części krzyżowej rdzenia, unerwiają część okrężnicy i pęcherz moczowy oraz narządy płciowe (pobudzająco).
Budowa układu nerwowego człowieka
1. Centralny układ nerwowy
Zaliczamy do niego:
- Kresomózgowie na obszarze, którego znajduje się kora mózgowa podzieloną na dwie półkule zbudowaną od zewnątrz z tzw. istoty szarej, zaś od wewnątrz z istoty białej;
-Śródmózgowie - mocno zredukowane, gdyż jego funkcje przejęła kora mózgowa. Na jego obszarze znajdują się struktury odpowiadające z skurcz i rozkurcz źrenic;
-Międzymózgowie - tworzy je wzgórze wraz z podwzgórzem, które posiada połączenie z przysadką mózgową;
-Móżdżek - również podzielony na dwie półkule; odpowiada za koordynację ruchową i dokładność wykonywanych ruchów;
-Rdzeń przedłużony - na jego obszarze znajdują się ośrodki odruchowe oraz te odpowiedzialne za mechanizm oddychania płucnego;
Dokładniejsza charakterystyka mózgowia oraz pnia mózgu:
MÓZGOWIE
-Kresomózgowie: tworzą je dwie półkule mózgowe, które łączą się ze sobą za pomocą spoidła wielkiego zwanego inaczej ciałem modzelowatym. Od zewnątrz półkule kresomózgowia wykazują silnie pofałdowanie. Rzeźba jest tak wyraźna, iż pozwala ona na określenie poszczególnych jej elementów tj. zakręty czy bruzdy. Na obszarze każdej półkuli wyróżnia się tzw. płaty. Mamy zatem płaty: czołowy, skroniowy, ciemieniowy oraz potyliczny. Wysoce specyficzną budowę posiada tu kora mózgowa, która to zbudowana jest aż z sześciu 6 warstw komórek nerwowych - określa się ją mianem "kory nowej". Półkule kontaktują się między sobą za pomocą różnych dróg nerwowych.
-Międzymózgowie: jego nadrzędnym zadaniem jest koordynowanie procesów nerwowych oraz gospodarki hormonalnej organizmu. Na jego obszarze występują liczne ośrodki motywacyjne tj. ośrodek głodu i sytości, pragnienia, termoregulacyjny, agresji a także ośrodek regulujący nasz popęd płciowy. Ośrodki te mają bardzo duży wpływ na naszą motywacje. Są one kontrolowane poprzez odpowiednie ku temu struktury znajdujące się w kresomózgowiu.
-Śródmózgowie: mocno zredukowany odcinek pnia mózgu. Odpowiada on m. in. za przetwarzanie bodźców dochodzących z narządów wzroku oraz słuchu, ponad to znajdują się tu struktury odpowiedzialne za koordynację ruchów mięśni otaczających gałkę oczną.
- Móżdżek, czyli tyłomózgowie wtórne - tworzą je, podobnie jak w wypadku kresomózgowia, dwie mocno pofałdowane półkule. Pokryte są one złożoną z trzech warstw korą móżdżku na obszarze, której dochodzi do integrowania wszystkich docierających impulsów np. z ucha wewnętrznego. Pozwala to nam na zachowanie odpowiedniej pozycji ciała oraz równowagi. Ma tu również miejsce koordynacja wielu skomplikowanych ruchów ciała. Na obszarze móżdżku powstają sygnały wywołujące tzw. tonus mięśni - ich lekkie, naturalne napięcie.
- Rdzeń przedłużony - część mózgowia o najbardziej prymitywnej budowie. Jest on szlakiem na terenie którego występują dwie drogi tzw. wstępująca i zstępująca. Mimo bardzo pierwotnego charakteru jest to miejsce występowania istotnych ośrodków koordynacji nerwowej tj. ruchy wentylacyjne klatki piersiowej, po części ruchy serca, odruchy: ssanie, żucie oraz połykania.
RDZEŃ KRĘGOWY
Długość - mniej więcej 45 centymetrów;
Kształt: lekko spłaszczony sznur;
Lokalizacja: wewnętrzny kanał kręgosłupa. Początek rdzenia znajduje się na wysokości tzw. otworu wielkiego, zaś koniec w postaci stożka rdzeniowego znajduję się na poziomie drugiego kręgu odcinka lędźwiowego.
W przekroju poprzecznym rdzenia wyróżniamy tzw. rogi. Znajdują się one po stronie grzbietowej oraz brzusznej i odpowiednio tworzą je neurony czuciowe i ruchowe.
OPONY MÓZGOWO - RDZENIOWE
Są to struktury zbudowane z tkanki łącznej, które otaczają mózgowie wraz z rdzeniem kręgowym. Wyróżniamy trzy rodzaje opon:
A. Twardówkę, która zbudowana jest z dwóch blaszek. Zewnętrzna funkcjonuje jako okostna czaszki, zaś wewnętrzna jest bezpośrednio połączona z tkanką nerwową. Razem pełnią rolę osłony mechanicznej;
B. Pajęczynówka znajduję się zaraz pod twardówką. Oddziela te dwie opony tzw. jama pod twardówkowa;
C. Naczyniówka (opona miękka) w swej strukturze zawiera wiele naczyń krwionośnych (stąd nazwa). Od pajęczynówki separuje ją tzw. jama pod pajęczynówkowa, w której znajduje się płyn mózgowo - rdzeniowy pełniący funkcję buforu przeciw wstrząsowego;
Obwodowy układ nerwowy
Tworzą go parzyste nerwy mózgowe oraz rdzeniowe, które to wiążą różne receptory i efektory z ośrodkami odbioru przesyłanych informacji w mózgu i rdzeniu. Zalicza się tu także zwoje mózgowe ( zbudowane z neuronów czuciowych), które są zlokalizowane w bezpośrednim sąsiedztwie mózgu oraz rdzenia kręgowego.
Nerwy mózgowe - występują w liczbie 12 par, które oznacza się rzymskimi cyframi;
Nerwy rdzeniowe - powstają w wyniku połączenia się korzeni tylnego i przedniego. Poniżej tego połączenia rozdzielają się na trzy gałęzie: grzbietową, brzuszną i autonomiczną.
NEURON
Inaczej komórka nerwowa Stanowi on podstawową jednostkę tworzącą układ nerwowy. W jego skład wchodzą: perikarion (ciało komórki) oraz dwa rodzaje wypustek dendryty oraz akson. Dendryty są krótkie, mocno rozgałęzione i występują w dużej ilości na perikarionie. Jeżeli zaś chodzi o akson to jest to jedna, długa wypustka. Komórkę zawsze otacza neurolemma.
Stosuję się podziała na neurony:
- Ruchowe - takie za pomocą których przewodzone są impulsy nerwowe w kierunku odśrodkowym;
- Czuciowe - te neurony przewodzą sygnały od receptorów w kierunku ośrodkowego układu nerwowego;
- Asocjacyjne - ich zadaniem jest odbiór i przetwarzanie informacji, które spływają jednocześnie z wielu kierunków. Odgrywają one bardzo istotna rolę m.in. w procesie uczenia się. Zlokalizowane są w ośrodkowym układzie nerwowym. U gadów budują korę nerwową tzw. neocartex;
AKSON
Mianem tym określamy wypustki nerwowe za pomocą których są wyprowadzane impulsy nerwowe.
Wyróżniamy ich 3 rodzaje:
a. włókna bezrdzenne tzw. szare - otaczają je lemocyty, komórki które budują osłonkę Schwanna; Włókna te wchodzą w skład układu autonomicznego;
b. włókna rdzenne tzw. mielinowe - posiadają podwójną osłonkę powstałą z nałożenia na siebie wielu warstw zbudowanych z lipidów. Osłonka mielinowa nie jest ciągła wzdłuż aksonu. W regularnych odstępach ulega ona przewężeniu( styk dwóch odrębnych lemocytów), które znane jest pod nazwą przewężenia Ranviera. Włókna te tworzą przede wszystkim nerwy układu somatycznego oraz niektóre nerwy w układzie autonomicznym. Mielina osłania akson przed urazami mechanicznym a także umożliwia swobodniejsze przemieszczanie się różnych substancji do wnętrza aksonu;
c. włókna nagie (bezmielinowe) - nie otacza ich osłonka, lecz jedynie neurolemma;
Aksony poprzez swe rozgałęzienia umożliwiają łączenie się jednego neuronu z innymi neuronami bądź też z efektorem.
Znajduje się na styku dwóch komórek nerwowych. Dzięki niej zapewniona jest ciągłość w całym układzie nerwowym. Ponad to informacje zakodowane w impulsach nerwowych mogą być przekazywane do narządów innego pochodzenia rozwojowego.
Rodzaje połączeń synaptycznych::
1. nerwowo - nerwowa: występująca na styku dwóch komórek nerwowych;
2. nerwowo - mięśniowa: znajduje się w miejscu styku neuronu i włókna mięśniowego;
3. nerwowo - gruczołowa: tu komórka nerwowa łączy się z gruczołem;
Układ nerwowy - anatomia i fizjologia
Każdy złożony żywy organizm posiada w swojej wewnętrznej strukturze wyspecjalizowane układy, dzięki którym fizjologiczne funkcje poszczególnych jego narządów są ściśle ze sobą zintegrowane. Te układy (nerwowy, dokrewny, odpornościowy) mają zróżnicowaną naturę (strukturę, morfologię) i funkcjonują wedle własnych reguł.
Spośród nich na pierwszy plan wysuwa się układ nerwowy, a w szczególności jego ośrodkowa część ("centrum") - rdzeń kręgowy i mózg, który u ssaków, a zwłaszcza u Naczelnych, w tym - u człowieka, uzyskał w trakcie ewolucji najwyższy stopień zdolności integracyjnych.
Układ nerwowy ma wśród innych narządów i układów ustroju pozycję centralną i jest ich administratorem. Każda bowiem czynność czy zadanie wykonywane przez określony narząd lub układ narządów, pozostaje pod jego ścisłym nadzorem. Za pośrednictwem zmysłów, z którymi jest bezpośrednio - anatomicznie i fizjologicznie - związany, układ nerwowy zapewnia ustrojowi możliwość komunikowania się ze światem zewnętrznym. Potrafi odbierać z zewnątrz najrozmaitsze bodźce (sygnały, informacje), przewodzić je do własnych ośrodków odczytujących ich treść, selekcjonować i wreszcie - przetwarzać w zrozumiałe dla siebie pojęcia i wyobrażenia oraz wydawać polecenia zwrotne. Układ nerwowy człowieka w ciągu jednej sekundy odbiera z otoczenia aż 109 bitów informacji. Warto przy tym pamietać, że do świadomości dociera jednak minimalna ich część, bo jedynie 102 bita/s. To oznacza, że przytłaczająca większość informacji dociera do mózgu i jest tam przetwarzana w sposób całkowicie nieświadomy!
Informacje, zarówno te, które pochodzą z zewnątrz organizmu, jak i te, które płyną z poszczególnych narządów wewnętrznych, po dotarciu do ośrodkowego układu nerwowego oczywiście nie pozostają bez jego reakcji. Ta reakcja może być natychmiastowa lub opóźniona w czasie, w zależności od bieżących potrzeb. Niektóre sygnały są po zakodowaniu deponowane w mózgu w postaci trwałego lub czasowego śladu pamięciowego.
Podział układu nerwowego
Układ nerwowy człowieka dzieli się na dwie zasadnicze cześci. Są nimi: ośrodkowy (centralny) układ nerwowy i obwodowy układ nerwowy, czyli system nerwów i zakończeń nerwowych wraz z narządami zmysłu. Ten podział jest oczywiście dość sztuczny, ponieważ, tak naprawdę, oba układy są ściśle anatomicznie i fizjologicznie ze sobą powiązane. Jednak podział ról i kompetencji jest jednoznaczny: obwodowy układ nerwowy służy do przenoszenia (przewodzenia) bodźców (informacji) od tkanek i narządów (w tym narządów zmysłów) do "centrum", lub z powrotem - od "centrum" do narządów i tkanek, zaś ośrodkowy układ nerwowy te informacje "centralizuje", tzn. gromadzi i przetwarza.
W układzie nerwowym wyróżnia się też część autonomiczą, za pomocą której "centrum" bezpośrednio zawiaduje czynnościami narządów wewnętrznych. Jest to tzw. autonomiczny układ nerwowy, który z kolei ma bezpośrednie powiązania z innym systemem integrującym funkcje narządów złożonego żywego organizmu, tj. układem dokrewnym. Układ autonomiczny ma swoją część centralną i obwodową.
Ośrodkowy układ nerwowy
Ośrodkowy układ nerwowy składa się z mózgowia i rdzenia kręgowego.
Mózgowie
"System wodny" mózgowia
Mózgowie wypełnia jamę czaszki i jest otoczone trzema oponami mózgowymi (twardą, przylegającą do kości, następnie - pajęczą, w swojej strukturze podobną do pajęczyny i wreszcie - miękką, wprost leżącą na powierzchni mózowia), oddzielającymi je od wewnętrznych ścian kości czaszki. W oponie twardej znajdują się zamknięte przestrzenie zwane zatokami opony twardej, którymi płynie krew pochodząca z wszystkich mózgowych naczyń żylnych.
Pomiędzy oponą pajęczą (pajęczynówką) i oponą miękką znajduje się jama podpajęczynówkowa tworząca zbiorniki wypełnione płynem rdzeniowo-mózgowym. Te zbiorniki stanowią część skomplikowanego systemu "wodnego" mózgowia, w skład którego, oprócz jamy podpajęczynówkowej, wchodzą także wewnętrzne, śródmózgowe komory: dwie obszerne komory boczne, komora trzecia i komora czwarta, oraz przewody je łączące.
Wewnątrzmózgowe przestrzenie płynowe mają połączenie z przestrzeniami płynowymi rdzenia kręgowego. Płyn rdzeniowo-mózgowy, o unikatowym składzie biochemicznym i morfologicznym, jest stale produkowany przez specjalne sploty naczyniówkowe w komorach mózgowia, w ilości 650 ml na dobę. Płyn jest swego rodzaju "płaszczem ochronnym mózgowia": działa nań chłodząco (pracujący mózg bardzo szybko się przegrzewa), chroni przed urazami mechanicznymi oraz reguluje ciśnienie wewnątrzczaszkowe. Płyn rdzeniowo-mózgowy oddzielony jest od krwi specjalną barierą, chroniacą przed mieszaniem się obu płynów ustrojowych i zapewniającą przez to unikatowość jego składu.
Niejednorodna struktura mózgowia
Rozwój filogenetyczny mózgowia - zmiany zachodzące w trakcie jego ewolucji - jest wyraźnie zaznaczony zarówno w jego budowie, jak i w funkcjach. Nie stanowi on więc jednorodnej struktury. Dlatego mówimy o mózgowiu (a nie o mózgu), które obejmuje zarówno struktury filogenetycznie stare, jak i młode. Przyglądając się mózgowiu łatwo dostrzec, że na jego "stare" struktury nakładają się młodsze, stanowiąc niejako ich "nadbudowę".
Najlepiej to widać na przykładzie mózgu, czyli kresomózgowia, najmłodszej części mózgowia, który jak płaszcz okrywa inne, filogenetyczne starsze struktury: międzymózgowie, śródmózgowie, most i - częściowo - rdzeń przedłużony (śródmózgowie, most i rdzeń przedłużony tworzą tzw. pień mózgu). Jedynie móżdżek nie jest "okryty" przez kresomózgowie, choć należy on do starszych filogenetycznie struktur mózgowia.
Mózg, czyli kresomózgowie
Kresomózgowie, czyli mózg, mierzy w wymiarze podłużnym, - tj. od czoła do potylicy - ok. 16 cm, w wymiarze poprzecznym - pomiędzy skroniami - 14 cm, w wymiarze pionowym, liczonym od podstawy ku szczytowi - ok. 12 cm.
Do sklepienia czaszki mózg przylega swoją powierzchnią wypukłą, zwaną inaczej powierzchnią grzbietowo-boczną. Od dołu - podstawą, czyli powierzchnią podstawną opiera się na kościach oddzielających mózgoczaszkę od twarzoczaszki i oczodołów.
Od góry widać, że jest narządem parzystym; ma dwie półkule, lewą i prawą. Pomiędzy nimi znajduje się głęboka podłużna szczelina, na dnie której znajduje się przebiegające ku podstawie tzw. spoidło wielkie, utworzone przede wszystkim przez liczne drogi nerwowe łączące obie półkule. Powierzchnia mózgu jest wyraźnie pofałdowana. Widoczne są na niej dość głębokie bruzdy, pomiędzy którymi znajdują się fałdy, zwane zakrętami mózgu. Zakręty tworzą większe anatomiczne struktury - płaty mózgu. Od przodu widoczne są dwa płaty czołowe, z lewego i prawego boku - płaty skroniowe; od góry, za płatami czołowymi, znajdują się dwa płaty ciemieniowe, a za nimi dwa płaty potyliczne. Pod widocznymi od góry płatami: czołowym, skroniowym i ciemieniowym, chowa się jeszcze jeden, piąty, parzysty płat. Jest to tzw. wyspa. Anatomiczne granice między płatami nie są bardzo wyraźne, często jeden płat przechodzi wprost w drugi.
Kora mózgowa
Powierzchnię zakrętów i wnętrza bruzd prawej i lewej półkuli pokrywa kora mózgu. Jej powierzchnia wynosi ok. 2200 cm2, a grubość - do 4,5 cm. U człowieka ponad 40% kory przypada na płaty czołowe. Na przekroju podłużnym widać, że kora składa się z dwóch warstw: istoty szarej, utworzonej przez sieć 9 miliardów komórek nerwowych - neuronów (2/3-3/4 wszystkich komórek mózgu), tworzących w korze filogenetycznie młodszej, czyli "nowej", aż sześć warstw (w korze "starej", stanowiącej niewielką część mózgu, tych warstw jest o połowę mniej), oraz istoty białej - w skład której wchodzą przede wszystkim włókna nerwowe i tkanka glejowa oraz naczynia krwionośne. W głębi półkul znajdują się otoczone istotą białą osobne skupiska istoty szarej, nie mające bezpośredniej łączności z korą - zwane jądrami podkorowymi albo jądrami podstawnymi.
W korze można zlokalizować pola, które zasadniczo różnią się między sobą spełnianą funkcją. I tak, w tylnej części płatów czołowych zlokalizowana jest tzw. kora ruchowa, która zawiaduje ruchami zamierzonymi. Z elektrofizjologicznych badań wynika, że każda część narządu ruchu, a dokładniej grup mięśniowych, ma tam swoją reprezentację. Największą mają ręce, szczególnie palce oraz mięśnie twarzy i języka, wyraźnie mniejszą - tułów i kończyny dolne. Jest to zrozumiałe zważywszy, jak skomplikowane czynności może wykonać ludzka ręka, czy - jak złożone ruchy wykonują mięśnie mimiczne, np. podczas artykulacji ludzkiej mowy. Ruch (motoryka) ma swą reprezentację także w jądrach podkorowych (jądro ogoniaste, jądro soczewkowate, ciało migdałowate), których zadaniem jest, między innymi, wytworzenie napędu ruchowego oraz regulowanie napięcia mięśni i korygowanie (czynienie jej zgodnej z powziętym zamiarem) czynności motorycznej inicjowanej w korze.
Oprócz kory ruchowej jest też kora czuciowa - zlokalizowana w płatach ciemieniowych, w której analizowane jest czucie powierzchowne i głębokie, następnie - kora słuchowa - w płatach skroniowych, wzrokowa - w płatach potylicznych.
Węch też ma swoją reprezentację w mózgu. Kora węchowa znajduje się w jego części podstawnej (pod płatami czołowymi) i jest utworzona przez położone zewnątrzmózgowo opuszki i pasma węchowe, oraz struktury znajdujące się wewnątrz mózgu. Nota bene, kora węchowa jest najstarszą filogenetycznie częścią kresomózgowia (kora "stara").
Bardzo ważną rolę w mózgowiu odgrywają płaty czołowe. To w nich w dużej mierze jest kształtowana nasza osobowość, to, kim jesteśmy, zdolność do myślenia i wyrażania woli. Prawdopodobnie nasze uczucia też tam mają swój prapoczątek.
Niektóre obszary płatów czołowych i ciemieniowych oraz inne struktury korowe, takie jak hipokamp, część kory węchowej, a także niektóre struktury położone poza korą, np. ciało migdałowate, tworzą tzw. układ limbiczny, który kieruje naszymi zachowaniami, emocjami i jest miejscem powstawania popędów. Na dodatek - układ limbiczny poprzez inne struktury pozakorowe (np. podwzgórze, o którym będzie mowa dalej) ma wpływ na czynności narządów wewnętrznych. Jest on dlatego nazywany czasem mózgowiem trzewnym.
Oprócz pól kory mózgowej, których rola jest wyraźnie określona, związana z poszczególnymi czynnościami organizmu, przede wszystkim z przetwarzaniem bodźców pochodzących z narządów zmysłów oraz z motoryką, jest też w mózgu tzw. kora niespecyficzna, w której dokonuje się analiza zjawisk powstających wewnątrz ośrodkowego układu nerwowego. Jest to tzw. kora asocjacyjna, zlokalizowana w płatach czołowych, a także - w mniejszym zakresie - w płatach skroniowych, ciemieniowych i potylicznych. To w niej zachodzi zjawisko integracji różnych funkcji kory, czyniąc je spójnymi, adekwatnymi do powziętych zamiarów. Tam też jest przeprowadzana analiza okoliczności zewnętrznych, poprzedzająca wydanie dyrektywy (polecenia) wykonania określonej czynności. W korze asocjacyjnej dokonywana jest analiza zasobów pamięci i tam też pamięć jest na bieżąco wykorzystywana. Częścią kory mającą istotny udział w procesie zapamiętywania jest tzw. kora stara (5% kory), zwłaszcza zaś hipokamp, położony wewnątrz mózgu. Współcześnie uważa się, że to właśnie hipokamp tworzy ślady pamięci w określonych polach kory asocjacyjnej, tworzących osobne "wyspy pamięci", a następnie - w miarę potrzeby - sam je odczytuje. Uszkodzenia hipokampa powodują, że człowiek nie potrafi płynnie korzystać ze swoich zasobów pamięci.
Kora jest miejscem powstawania świadomości, na którą składają się takie umiejętności, jak zdolność do abstrakcji czy umiejętność wyrażenia w słowach powstałych myśli, zdolność do wąskiego ukierunkowania uwagi.
Świadomość to także samoświadomość, a więc poczucie tożsamości i odrębności osobniczej. Częścią świadomości jest mowa. W mózgu człowieka jest unikatowa struktura zwana ruchowym ośrodkiem mowy (ośrodek Broca). Znajduje się zwykle (u praworęcznych) w korze lewej półkuli.
Istota biała kory mózgowej jest utworzona przez liczne szlaki (drogi) nerwowe, łączące poszczególne części kory ze sobą oraz ze strukturami pozakorowymi mózgu. Sa więc drogi korowo-rdzeniowe, korowo-jądrowe, korowo-podkorowe, itd. Wszystkie drogi wychodzące z półkul i biegnące do innych części mózgowia mają wachlarzowaty wygląd; zbiegając się, tworzą konary mózgu. Szczególną rolę odgrywają szlaki kojarzeniowe, których sprawność ("drożność") określa naszą inteligencję. Człowiek w dorosłym życiu codziennie traci określoną liczbę neuronów, co nie oznacza, że z każdym dniem jest intelektualnie słabszy. Mniej ważna jest bowiem liczba utraconych komórek niż utrzymanie prawidłowych połączeń pomiędzy pozostałymi.
Półkule mózgu z pozoru są jednakowe. Naprawdę - zarówno morfologicznie, a przede wszystkim - funkcjonalnie - dość zasadniczo się między sobą różnią. Zawsze jedna z półkul dominuje nad drugą, z reguły jest to półkula lewa (u osób praworęcznych). W niej na przykład zlokalizowane są ośrodki mowy związane z zapamiętywaniem i jej rozumieniem oraz jej odtwarzaniem, także w formie pisanej. W drugiej półkuli (zazwyczaj prawej) znajdują się ośrodki zawiadujące orientacją w przestrzeni, zapamiętywaniem, odtwarzaniem i porównywaniem wrażeń wzrokowych i słuchowych. Prawej półkuli przypisywane są zdolności artystyczne.
Móżdżek
Z tyłu, za półkulami mózgu, znajduje się kolejna, wyraźnie wyodrębniona część mózgowia - móżdżek. Wypełnia on tylną część dołu czaszki. Ma kształt spłaszczonej elipsoidy o długości 9-11 cm, szerokości 5-6 cm i wysokości - 5 cm.
Móżdżek, podobnie do mózgu, dzieli się na dwie półkule oddzielone tzw. robakiem, krótką walcowato wydłużoną strukturą. Półkule móżdżku mają liczne równolegle biegnące, wąskie zakręty, oddzielone szczelinami. Są podzielone na płaty i płaciki. Móżdżek, podobnie jak mózg, posiada istotę szarą, czyli korę szarą oraz znajdującą się pod nią - istotę białą, tworzącą tzw. ciało rdzenne. W istocie białej znajdują się osobne skupiska istoty szarej. Są to tzw. jądra móżdżku. Ciekawe, że kora móżdżku jest znacznie bardziej pofałdowana niż kora mózgu. Móżdżek jest znacznie mniejszy od mózgu (stanowi 1/7 jego objętości); jego powierzchnia jednak, dzięki pofałdowaniu, osiąga aż 3/4 powierzchni półkul mózgu.
Kora móżdżku utworzona jest przez komórki nerwowe, neurony, zaś ciało rdzenne, z wyjątkiem jąder, jest utworzone przez włókna nerwowe. Te włókna formują drogi nerwowe, własne - wewnątrzmóżdżkowe oraz drogi doprowadzające pobudzenia do móżdżku i drogi odmóżdżkowe. Drogi grupują się, tworząc konary móżdżku: górny, środkowy i dolny, i łączą móżdżek z innymi częściami mózgowia.
Móżdżek jest ośrodkiem kierującym ruchami. Koordynuje je, a także wpływa na postawę. Kieruje też ruchami gałek ocznych, optymalizując i korygując ruchy całego ciała. Od sprawności móżdżku zależy zdolność utrzymywania równowagi. Móżdżek ma ścisłe fizjologiczne powiązania ze zmysłem równowagi zlokalizowanym w uchu wewnętrznym.
Na dodatek móżdżek programuje motorykę: inicjuje, koordynuje i zakańcza ruchy celowe. Jest też "dystrybutorem mocy": siły skurczu mięśni szkieletowych.
Międzymózgowie i podwzgórze
Na podstawie mózgu widoczny jest fragment kolejnej osobnej struktury mózgowia zwanej międzymózgowiem. Widziany w całości ma klinowaty kształt ostrzem skierowanym do przodu. Z przodu i z boku zrasta się z półkulami mózgu. Jego dolna, podstawna część to podwzgórze - bardzo ważna struktura mózgowia, kontrolująca czynności wegetatywne organizmu, takie jak pobieranie pokarmu, wody, termoregulacja. Podwzgórze wpływa na bieżącą czynność układu krążenia. Kontroluje i reguluje funkcje płciowe, ma wpływ na sen. Integruje czynności wpływające na stan środowiska wewnętrznego ustroju. Jest też miejscem powstawania napędów, które pobudzają do zachowań zgodnych z bieżącymi potrzebami ustroju. W tym zakresie jest fizjologicznie sprzężone z układem limbicznym, bowiem właśnie w podwzgórzu rodzą się podstawy zachowań tworzących reakcję alarmową.
W podwzgórzu wytwarzane są neurohormony, regulujące hormonalną czynność przysadki. Ich produkcja jest ściśle powiązana ze stanem hormonalnym ustroju i aktywność podwzgórza wpływa na homeostazę hormonalną.
Z podwzgórzem związany jest strukturalnie i funkcjonalnie niewielki narząd wydzielania wewnętrznego - przysadka, położony na dnie mózgoczaszki w tzw. siodle tureckim. Z podwzgórzem łączy się za pomocą powrózkowatej struktury, zwanej lejkiem. Tylny płat przysadki jest miejscem wydzielania do krwi hormonów wyprodukowanych w podwzgórzu - wazopresyny (hormonu antydiuretycznego) i oksytocyny. W przednim płacie przysadka sama produkuje i wydziela do krwi hormony, takie jak: ACTH, FSH, GH, LH, FSH, pozostając pod także hormonalną kuratelą podwzgórza.
W skład międzymózgowia wchodzą także : wzgórze z ponad 100 jądrami, pasma wzrokowe, ciało kolankowate oraz szyszynka. Jądra wzgórza są stacjami przekaźnikowymi bodźców płynących z różnych struktur mózgowia. Najważniejsze z nich to jądra asocjacyjne, które czynnościowo są sprzężone z korą mózgową w zakresie integracji pobudzeń czuciowych, płynących z rdzenia kręgowego. Aktywność jąder wzgórza ma także wpływ na nastroje i samopoczucie.
Szyszynka jest narządem międzymózgowia, której funkcja nie została do końca wyjaśniona. Szyszynka prawdopodobnie hamuje czynność gruczołów płciowych aż do okresu dojrzewania, ma także wpływ na dobową chronobiologię - na rytm dobowy (dzień-noc) człowieka, bowiem filogenetycznie jest narządem zmysłu światła.
Śródmózgowie i most
Śródmózgowie jest krótkim odcinkiem pnia mózgu utworzonym przez parzyste grube pasma istoty białej, zwane konarami mózgu, które biegną do półkul mózgu. Na schowanej (okrytej przez płaszcz kory mózgu) powierzchni grzbietowej śródmózgowia znajdują się ważne skupiska komórek nerwowych. Są to m.in. jądra niektórych nerwów czaszkowych.
Śródmózgowie przechodzi w most, w skład którego wchodzą zarówno "białe" włókna nerwowe, jak i istota szara, którą tworzą skupiska neuronów. Most jest uwypukleniem ku podstawie pnia mózgu z charakterystycznym zagłębieniem w środku. Ma pofałdowaną powierzchnię, przechodzącą z boku w grube konary móżdżku. Znajdują się w nim, tak jak w śródmózgowiu, jądra nerwów czaszkowych, m.in. nerwu trójdzielnego i twarzowego.
Twór siatkowaty
Znaczną część wnętrza mostu zajmuje struktura bardzo ważna dla całego ośrodkowego układu nerwowego. Jest to tzw. twór siatkowaty. W jego skład wchodzą liczne neurony, tworzące skupiska zwane jądrami tworu siatkowatego oraz włókna nerwowe przebiegające w różnych kierunkach ku poszczególnym częściom mózgowia.
Obszarowo twór siatkowaty przekracza granice mostu, sięgając z jednej strony (część zstępująca) - niżej położonego rdzenia przedłużonego, a nawet szyjnej części rdzenia kręgowego, z drugiej (część wstępująca) - śródmózgowia, a nawet struktur podkorowych, usytuowanych w pobliżu kory. W tworze siatkowatym zbiegają się drogi doprowadzające pobudzenia powstałe we wszytkich narządach zmysłu, w tym płynące z rdzenia kręgowego oraz pochodzące z jąder podkorowych. Część wstępująca tworu siatkowatego rozprowadza impulsy do wszystkich pól kory, do ośrodków podkorowych, kierujących zachowaniem oraz do ośrodków kontrolujących układ autonomiczny i nadzorujących układ dokrewny. Część zstępująca tworu siatkowatego sprawuje nadzór nad czynnością rdzenia kręgowego, wpływając na stan napięcia mięśni szkieletowych.
Twór siatkowaty ma zasadniczy udział w regulacji zjawisk związanych z czuwaniem i snem, aktywując fazę czuwania.
Rdzeń przedłużony
Ostatnią (najstarszą) strukturą mózgowia, stanowiącą rodzaj łącznika mózgu z położonym pozaczaszkowo rdzeniem kręgowym, jest rdzeń przedłużony, zwany inaczej opuszką.
Ma on kształt spłaszczonego stożka łączącego się podstawą z mostem, a ściętym końcem - z rdzeniem kręgowym. Ma dwie powierzchnie: podstawną i grzbietową. Na powierzchni podstawnej widoczne są grube powrózki ciągnące się wzdłuż rdzenia, oddzielone głęboką bruzdą. Są to tzw. piramidy. W dolnej części rdzenia przedłużonego piramidy krzyżują się. W tym miejscu umownie zaczyna się rdzeń kręgowy. Z boku piramid leżą - oddzielone od nich bruzdą - sznury boczne z obecną u ich szczytu charakterystyczną wyniosłością, zwaną oliwką. Na powierzchni grzbietowej rdzenia przedłużonego biegną pęczki włókien nerwowych. U góry rdzeń przechodzi w konary dolne móżdżku.
Rdzeń przedłużony zawiera zarówno istotę szarą, jak i istotę białą, jednak ich rozmieszczenie jest odmienne niż w mózgu: na zewnątrz jest istota biała, wewnątrz - szara. Istotę białą tworzą liczne drogi nerwowe, spośród których wyróżniają się wymienione już wcześniej piramidy, które są utworzone przez drogi rdzeniowo-korowe.
W rdzeniu przedłużonym, a dokładniej w tworze siatkowatym rdzenia, znajdują się centra kontrolujące podstawowe funkcje narządów wewnętrznych. Są tam zlokalizowane ośrodki oddychania, naczynioruchowe i sercowe, wreszcie - ośrodki związane z czynnością przewodu pokarmowego. W tym obszarze "centrum" stanowi jednocześnie ośrodkową część autonomicznego układu nerwowego.
Rdzeń kręgowy
Oprócz mózgowia do ośrodkowego układu nerwowego należy także rdzeń kręgowy. Znajduje się on poza czaszką w kanale kręgowym kręgosłupa. Ma wydłużony walcowaty kształt z wrzecionowatymi poszerzeniami (zgrubieniami) w okolicy szyjnej i lędźwiowej. Zaczyna się poniżej skrzyżowania piramid, na wysokości otworu owalnego czaszki, na jej podstawie, kończy się stożkowato - tzw. stożkiem rdzeniowym na wysokości drugiego kręgu lędźwiowego.
Długość rdzenia kręgowego wynosi ok. 45 cm. Jest, tak jak mózg, otoczony trzema oponami. Także i tutaj pomiędzy oponą twardą i podpajeczą znajduje się przestrzeń wypełniona płynem rdzeniowo-mózgowym. W okolicy lędźwiowej ta przestrzeń jest dość łatwo dostępna; można się do niej dostać cienką igłą i pobrać nieco płynu do badania.
Na powierzchni rdzenia widoczne są podłużne bruzdy, dzielące rdzeń na sześć sznurów. Z przodu rdzenia znajduje się szczelina dzieląca go na dwie symetryczne części. Z tyłu - też jest dość głęboka bruzda będąca "lustrzanym odbiciem" przedniej bruzdy. Rdzeń, tak jak mózg, jest także zlateralizowany, ma swoją część prawą i lewą, z tym, że są to w pełni symetryczne, jednakowe połowy.
Rdzeń kręgowy ma budowę segmentową. Wyróżnia się w nim 31 par odcinków, tzw. neuromerów: 8 szyjnych (C1-C8), 12 piersiowych (Th1-Th12), 5 lędźwiowych (L1-L5), 5 krzyżowych (S1-S5) i1 guziczny (C0), z którymi łączy się 31 par nerwów rdzeniowych - szyjnych, piersiowych, lędźwiowych, krzyżowych i guzicznego.
Nerwy łączą się z rdzeniem za pomocą tzw. korzeni nerwowych - brzusznych i grzbietowych. Każdy z nich składa się z 5-10 nici korzeniowych, będących pęczkami nerwowymi. W korzeniach tylnych, niedaleko od powierzchni rdzenia, już poza blaszką opony twardej, w otworach międzykręgowych znajdują się zwoje rdzeniowe. Korzenie nerwów lędźwiowych, krzyżowych i nerwu guzicznego tworzą gruby pęczek, otoczony oponą twardą, biegnący ku dołowi, zwany końskim ogonem.
Na przekroju poprzecznym rdzenia widać, iż składa się on, tak jak mózg, z istoty szarej i białej, z tym że - w przeciwieństwie do mózgu, a tak samo jak w rdzeniu przedłużonym - istota biała jest na obwodzie rdzenia, zaś szara - wewnątrz. Charakterystyczny jest w przekroju poprzecznym wygląd istoty szarej: przpomina ona dużą literę H. Ramiona tej litery to tzw. rogi rdzenia, które w trójwymiarowej rzeczywistości tworzą słupy: z przodu - dwa (symetryczne) rogi (słupy) przednie, z tyłu - dwa rogi (słupy) tylne. Pomiędzy nimi leży istota szara pośrednia, której zewnętrzna, obwodowa część tworzy niewielkie uwypuklenie, zwane rogiem (słupem) bocznym.
Rogi (słupy) przednie zawierają neurony ruchowe, których długie wypustki, aksony, tworzą korzenie przednie, te zaś - nerwy. Rogi (słupy) tylne zawierają neurony czuciowe. Nie są to jednak pierwsze neurony drogi czuciowej, ponieważ jeszcze przed nimi są neurony tworzące zwoje rdzeniowe.
Kora rdzenia ma swoją reprezentację ruchową w rogach przednich. Jej własna aktywność powoduje niekontrolowany, mimowolny ruch grup mięśniowych (np. kończyn) oparty na prostych odruchach. Ta aktywność jest jednak stale modyfikowana przez korę mózgu oraz układy podkorowe i móżdżek. Pobudzenia powstałe w tych strukturach biegną zstępującymi drogami nerwowymi, z których największe znaczenie mają drogi korowo-rdzeniowe (piramidowe) w sznurach przednich (piramidach) istoty białej rdzenia, dzięki którym człowiek może wykonywać skomplikowane ruchy dowolne. Nie mniej ważne są drogi pozapiramidowe, którymi biegną do rdzenia kręgowego pobudzenia powstałe w jądrach podkorowych. Ich wpływ na motorykę nie jest uświadomiony, nie podlega woli człowieka, polega z grubsza na korygowaniu ruchów dowolnych, czyniąc je płynnymi, dostosowując zakres ruchu do przyjętych wcześniej zamiarów.
Na granicy rdzenia przedłużonego piramidy (drogi korowo-rdzeniowe) krzyżują się, co oznacza, że prawa półkula sprawuje nadzór nad aktywnością neuronów rogu (słupa) przedniego lewego, lewa półkula kontroluje zaś aktywność neuronów prawego rogu (słupa) przedniego.
Reprezentacja czuciowa rdzenia mieści się w rogach tylnych, do których dopływają bodźce z obwodu. Wstępnie jednak docierają do neuronów zwojów rdzeniowych umieszczonych poza rdzeniem. Stamtąd, po wniknięciu do rdzenia, sznurem tylnym pobudzenia zdążają do wszystkich struktur mózgowia, które rejestrują i przetwarzają pobudzenia czuciowe (dotyku, ucisku, bólu, temperatury, wibracji, czucia głębokiego), zwłaszcza zaś do pól czuciowych kory (drogi rdzeniowo-korowe).
Pomiędzy korą czuciową i ruchową rdzenia są liczne wewnętrzne połączenia, tzw. pęczki własne, łączące komórki nerwowe bezpośrednio sąsiadujących [słowo dodane] lub blisko siebie położonych segmentów, zapewniające rdzeniowi pewien zakres autonomii w odbieraniu wrażeń czuciowych i kreowaniu ruchu w drodze prostych mono- i kilkusynaptycznych odruchów.
Istota biała rdzenia to drogi nerwowe, wstępujące i zstępujące, łączące rdzeń wstępująco i zstępująco z wszystkimi strukturami mózgowia.
Obwodowy układ nerwowy
Obwodowy układ nerwowy jest systemem nerwów, za pomocą których ośrodkowy układ nerwowy kieruje ustrojem, jego podstawowymi funkcjami. Nerwy są włóknami złożonymi z długich wypustek komórek nerwowych (neuronów), zwanych aksonami. Neurony, podobnie jak większość komórek, posiadają cytoplazmę, jądro komórkowe i inne subkomórkowe struktury (np. mitochondria). Różnią się od innych komórek obecnością cytoplazmatycznych wypustek: krótkich - dendrytów, łączących poszczególne komórki nerwowe ze sobą i długich - neurytów (aksonów), przewodzących sygnały nerwowe do odległych narządów (tkanek) docelowych albo zbierających pobudzenia w tych narządach (tkankach) i przewodzących je do ośrodkowego układu nerwowego.
Aksony mają różną długość, często na swoim przebiegu oddają liczne odgałęzienia (tzw. kolaterale). Na ogół, oprócz błony komórkowej, są otoczone dodatkowymi osłonkami (np. osłonką mielinową) oraz pojedynczą warstwą komórek. Niektóre aksony nie mają jednak żadnych osłonek.
Nerwy przewodzą pobudzenia elektryczne. Jest to typowe przewodzenie "kablowe" oparte na obecności różnicy potencjałów na końcach. Różnica potencjałów jest wynikiem zmian przezbłonowych stężeń niektórych jonów (sodu i wapnia) w komórce i aksonie. Szybkość przewodzenia prądu jest zróżnicowana. Na przykład nerwy rdzeniowe, zmierzające do mięśni szkieletowych, przewodzą prąd z szybkością 120 m/s. Szybkość przewodzenia zależy od grubości nerwu, a także od obecności osłonki, zwłaszcza mielinowej aksonów, które stanowią rodzaj izolatora. Nerwy nieosłonięte przewodzą impulsy znacznie wolniej, bo z szybkością 1 m/s.
Im jest dłuższy nerw, tym przewodzenie impulsu w coraz dalszym jego odcinku jest wolniejsze, aż wreszcie (szybko) wygasa.
Przewodzenie bodźców w aksonach jest na ogół jednokierunkowe. Zakończenia aksonów (nerwów) są zróżnicowane. Nerwy "obsługujące" mięśnie szkieletowe tworzą na zakończeniach, na styku z włóknami mięśniowymi, tzw. motoryczne płytki końcowe, które są swego rodzaju złączem, zwanym synapsą. Za pomocą synaps stanowiących zakończenia dendrytów neurony komunikują się między sobą.
Na synapsę składa się część presynaptyczna, końcowy (czasem o kształcie buławy) odcinek aksonu (dokładniej - błony komórkowej) i część postsynaptyczna, utworzona w przypadku motorycznej płytki końcowej przez fragment błony komórkowej włókna mięśniowego (komórki mięśniowej). Pomiędzy błonami tworzącymi synapsę znajduje się niewielka przestrzeń zwana przestrzenią synaptyczną. Pobudzenie docierające do końcowej części aksonu uwalnia zeń określoną porcję cząsteczek przekaźnika chemicznego, w przypadku płytki mięśniowej - acetylocholiny, który po pokonaniu przestrzeni synaptycznej wiąże się z błoną postsynaptyczną włókna mięśniowego, powodując w niej zmiany elektryczne, które z kolei inicjują złożone przemiany chemiczne wewnątrz włókna mięśniowego.
Ich końcowym efektem jest skurcz tego włókna. Siła skurczu i czas jego trwania zależą od liczby impulsów nerwowych, które dotarły do synaptycznej płytki mięśniowej i tym samym od ilości uwolnionego przekaźnika chemicznego (acetylocholiny).
Nerwami dośrodkowymi przewodzone są sygnały powstające w narządach obwodowych i tkankach.
Np. w skórze są liczne struktury zwane receptorami czuciowymi. Są to m. in. mechanoreceptory, w których wykorzystane jest zjawsko piezoelektryczne. Powstały w wyniku ucisku potencjał elektryczny, jeśli osiągnie określoną wartość, zostanie przewiedziony do odpowiednich struktur czuciowych rdzenia kręgowego, a stamtąd do układów podokorowych i kory, w której następuje jego ostateczna analiza i przetworzenie.
Mechanoreceptory reagują na ucisk, dotyk i wibracje. W skórze są też inne receptory, np. czułe na zmiany temperatur - termoreceptory, oraz receptory bólowe, będące wolnymi zakończeniami nerwowymi. Powstałe tam pobudzenia przewodzone są do odpowiednich ośrodków rejestrujących i generujących odpowiedź. W przypadku bodźca bólowego odpowiedź ma charakter złożony. Receptory bólowe nie adaptują się, tzn. stale pobudzane nadal sygnalizują ból. Jest to ważny mechanizm obronny organizmu.
W mięśniach i ścięgnach znajdują się wyspecjalizowane receptory, tzw. proprioreceptory, z których płyną nerwami informacje - poprzez rdzeń kręgowy - do możdżku i kory mózgowej dotyczące położenia stawów, długości, naprężenia mięśni, czyli tzw. czucia głębokiego.
Uderzenie w ścięgno mięśnia, w którym znajduje się odpowiedni receptor czuły na rozciąganie (tzw. wrzecionko mięśniowe) spowoduje powstanie prądu, który jest natychmiast przewiedziony przez róg tylny rdzenia do rogu przedniego. W wyniku synaptycznego pobudzenia (z udziałem przekaźnika chemicznego) neuronu ruchowego powstanie w nim prąd, który natychmiast zostanie przewiedziony do mięśnia, który z kolei wykona skurcz. Jest to klasyczny monosynaptyczny odruch (np. odruch kolanowy).
Odruch stanowi podstawowy mechanizm działania układu nerwowego. Oprócz prostych monosynaptycznych odruchów, są też odruchy znacznie bardziej złożone, w których uczestniczą liczne neurony. Sa to odruchy polisynaptyczne z udziałem neuronów somatycznych (ruchowych i czuciowych) oraz wegetatywnych. Czas trwania tych odruchów jest długi. Należą do nich np. odruchy obronne, takie jak odruch rogówkowy, kaszel, kichanie, albo odruchy lokomocyjne, służące do poruszania się.
W skład obwodowego układu nerwowego wchodzi 12 (XII) par nerwów czaszkowych, których jądra znajdują się w pniu mózgowia, oraz 31 par nerwów rdzeniowych.
Do nerwów czaszkowych należą: nerw I - węchowy (opuszka węchowa), nerw II - wzrokowy, nerw III - okoruchowy, nerw IV - bloczkowy, nerw V - trójdzielny, nerw VI - odwodzący, nerw VII - twarzowy, nerw VIII - przedsionkowo-ślimakowy, nerw IX - językowo-gardłowy, nerw X - błędny, XI - dodatkowy, XII - podjęzykowy.
Każdy z nich wypełnia inną rolę. Nerw węchowy przewodzi wrażenia węchowe, wzrokowy zbiera informacje powstałe w siatkówce i przewodzi je do kory wzrokowej - potylicznej. Nerw trójdzielny jest głównie nerwem czuciowym, także unerwiającym gruczoły łzowe i niektóre ślinianki, więc mającym charakter wegetatywny. Ma także włókna ruchowe trzewne. Nerw okoruchowy, bloczkowy i odwodzący są typowymi nerwami ruchowymi sterującymi mięśniami gałki ocznej. Posiadają jednak także włókna somatyczne. Nerw twarzowy jest przede wszystkim nerwem ruchowym. Nerw językowo-gardłowy jest nerwem mieszanym, posiada włókna wydzielnicze (do ślinianek), czuciowe, smakowe oraz ruchowe (trzewne). Nerw błędny jest głównym nerwem układu wegetatywnego przywspółczulnego. Nerw dodatkowy jest nerwem ruchowym. Nerw podjęzykowy ma charakter mieszany - ruchowy i wydzielniczy, związany ze ślinianką podżuchwową.
Nerwy obwodowe rdzeniowe tworzą cztery sploty: 1. Splot szyjny (ważnym nerwem tego splotu jest nerw przeponowy - obsługujący przeponę), 2. Splot ramienny zaopatrujący mięśnie obręczy barkowej i kończyn górnych, 3. Splot lędźwiowy, w skład którego wchodzą nerwy obręczy biodrowej i kończyn dolnych, 4. Splot krzyżowy - utworzony przez nerwy miednicy i kończyny dolnej. W skład tego splotu wchodzi największy (najgrubszy i najdłuższy) nerw ludzkiego ciała - nerw kulszowy.
Pomiędzy splotem ramiennym i lędźwiowym są nie tworzące splotów nerwy międzyżebrowe.
Układ nerwowy autonomiczny
Układ nerwowy autonomiczny (bez udziału świadomości) kontroluje czynności narządów wewnętrznych. Składa się z dwóch przeciwstawnych części: współczulnej i przywspółczulnej. Ma swoje centra i część obwodową. Część centralna układu autonomicznego jest ściśle związana z ośrodkowym układem nerwowym, bowiem mieści się przede wszystkim w podwzgórzu. Część obwodowa jest wyraźnie wyodrębniona. Znacząca część włókien przywspółczulnych biegnie w nerwie błędnym, w znacznie mniejszym zakresie włókna przywspółczulne wchodzą w skład innych nerwów czaszkowych (III, VII, IX i XI). Ośrodki przywspółczulne są też w odcinku krzyżowym kręgosłupa.
Nerwy przywspółczulne tworzą tuż przed docelowymi narządami zwoje, z których wychodzą nerwy bezpośrednio już zaopatrujące narządy. Przekaźnikiem chemicznym synaps w układzie przywspółczulnym jest acetylocholina. Układ obwodowy współczulny jest związany z piersiową i lędźwiową częścią rdzenia kręgowego; stamtąd pochodzą włókna nerwowe, zdążające do zwojów współczulnych, tworzących łańcuch po obu stronach kręgosłupa oraz do zwojów brzusznych. Interesujące jest, że we współczulnym układzie nerwowym przekaźnikami chemicznymi są zarówno acetylocholina, jak i noradrenalina. Acetylocholina mediuje przewodzenie w zwojach, noradrenalina bezpośrednio wpływa na narządy.
Większość narządów wewnętrznych jest unerwiona zarówno przez nerwy współczulne, jak i przywspółczulne.
Działanie układu autonomicznego bazuje na odruchach. Włókna dośrodkowe przewodzą bodźce bólowe oraz pobudzenie z mechanoreceptorów i chemorecepotorów, włókna odśrodkowe sterują czynnością mięśni gładkich, czynnością serca i gruczołów.
Szczególną pozycję w układzie wegetatywnym ma rdzeń nadnerczy. Jest zaopatrywany w nerwy przedzwojowe. Sam jest narządem współczulnym, którego komórki odpowiadają komórkom zwojowym. Wytwarza on mediatory - adrenalinę i noradrenalinę, nie wydzielanych do przestrzeni synaptycznej, lecz do krwi.
Układ wegetatywny wykazuje bardzo charakterystyczną zmienność aktywności dobowej. W okresie czuwania, w ciągu dnia, dominuje jego część współczulna - z apogeum w godzinach popołudniowych, W nocy kontrolę nad pracą narządów przejmuje układ przywspółczulny - z apogeum w godzinach śródnocnych i nadrannych.
Dwie przeciwstawne części układu wegetatywnego są w ciągłym "starciu", wzajemnym kontrowaniu się. Polem działania jest określony narząd. Dzięki temu zachowana jest homeostaza czynnościowa tego narządu, która zapewnia jego optymalną funkcję w danym momencie przy danym na nią zapotrzebowaniu.
Układ autonomiczny jest niezależny od kory, co jednak nie oznacza, że kora nie ma zupełnie wpływu na jego czynność. Ma, ale nie jest to wpływ uświadomiony - choć zdarzają się ludzie, którzy w wyniku ćwiczeń, a także medytacji, potrafią świadomie wpływać na niektóre czynności narządów wewnętrznych, np. na czynność serca.
Choroby układu nerwowego
Choroby układu nerwowego występują równie często jak schorzenia innych układów i narządów. Jednak z uwagi na szczególną, wyróżnioną rolę tego układu mogą mieć wyjątkowo dramatyczny przebieg, zwłaszcza przy ostrych schorzeniach mózgowia.
Przyczyny chorób neurologicznych są bardzo zróżnicowane. Ich leczenie jest często jedynie objawowe, choć np. zakażenia bakteryjne i niektóre wirusowe umiemy skutecznie leczyć przyczynowo. Niektóre schorzenia (np. guzy mózgu) leczy się chirurgicznie i za pomocą radioterapii. Bardzo ważnym składnikiem terapii wielu schorzeń neurologicznych jest leczenie bodźcowe i rehabilitacja bierna i czynna.