Układ nerwowy człowieka - budowa i funkcje

Starszy niż rok
Układ nerwowy stanowi rozległą i złożoną sieć umożliwiającą nie tylko wewnętrzną koordynację pracy całego organizmu, ale także komunikację i możliwość odbioru i reakcji na bodźce pochodzące z zewnątrz. Jest nadzwyczaj złożoną i skomplikowaną strukturą, przy czym jednocześnie niezwykle delikatną.
 

Anatomicznie można mówić o obwodowym i ośrodkowym układzie nerwowym (ten ostatni jest szczególnie ważny, często w skrócie określa się go jako OUN). Ośrodkowy układ nerwowy to centralne „centrum dowodzenia” całego organizmu, jego działania oraz interakcji z otoczeniem. Tworzą go mózg oraz najważniejszy nerw całego organizmu, czyli rdzeń kręgowy, biegnący wzdłuż wewnętrznego kanału kręgosłupa. Z tej centralnej osi nerwowej wychodzą 43 pary odgałęzień: 12 par nerwów z mózgowia (nerwy mózgowe) i 31 par z rdzenia kręgowego (nerwy rdzeniowe). Te główne nerwy stopniowo rozgałęziają się na coraz mniejsze, aż docierają do wszystkich tkanek i narządów, tworząc w ten sposób obwodowy układ nerwowy. OUN stanowi swoisty ośrodek koordynacji i podejmowania decyzji, podczas gdy obwodowy układ nerwowy przesyła do niego informacje w postaci sygnałów wejściowych, a następnie odbiera instrukcje postępowania w postaci sygnałów wyjściowych.

Czynnościowo układ nerwowy dzieli się na układ nerwowy somatyczny i autonomiczny (określany też jako wegetatywny). Za kontakt z otoczeniem odpowiedzialny jest układ somatyczny, a jego narządami wykonawczymi są mięśnie poprzecznie prążkowane całego ciała. W sytuacji, kiedy w sposób świadomy kontrolujemy ruchy ciała, wiemy, że jest za to odpowiedzialny układ piramidowy, będący częścią układu somatycznego. Istnieje również część tego układu, która odbywa się poza kontrolą naszej świadomości – są to wszystkie ruchy zautomatyzowane (tzw. odruchy warunkowe) i mechanizmy regulujące napięcie mięśniowe. Ta część nazywana jest układem pozapiramidowym.

Układ nerwowy autonomiczny jest związany z czynnością narządów wewnętrznych i reguluje środowisko wewnętrzne. Aktywność tego układu jest niezależna od woli człowieka. Sprawuje nadzór nad takimi mechanizmami, jak: praca serca, wydzielanie gruczołów, czynność mięśni gładkich, itp. Pod względem anatomicznym i czynnościowym układ wegetatywny dzieli się na współczulny (zwany też sympatycznym) oraz przywspółczulny (zwany również parasympatycznym), przy czym oba układy działają względem siebie antagonistycznie (przeciwstawnie).

Układ ośrodkowy

Cały ośrodkowy układ nerwowy (OUN) jest zbudowany z istoty szarej i białej. Perikariony, czyli ciała komórek nerwowych (neuronów) tworzą istotę szarą, a istotę białą – pęczki wypustek komórek nerwowych. W zależności od tego, czy mamy do czynienia z mózgowiem czy rdzeniem kręgowym, istoty biała i szara różnie się układają. I tak w mózgu istota szara stanowi część obwodową, a biała – wewnętrzną; w rdzeniu kręgowym jest na odwrót: szara jest w środku, a biała - na zewnątrz.

Mózgowie mieści się w jamie czaszki. W jego skład wchodzą: dwie półkule mózgowe, móżdżek i pień mózgu.

Półkule mózgowe (kresomózgowie) są właściwą częścią mózgu, osadzoną na pniu mózgu. Obie półkule oddzielone są od siebie podłużną szczeliną mózgu, a w jej zagłębieniu leży ciało modzelowate, zwane również spoidłem wielkim mózgu. Na każdej z półkul można wyróżnić trzy powierzchnie i cztery bieguny. Wyróżniono powierzchnie: górno – boczną (wypukłą), przyśrodkową i podstawową, a także bieguny (płaty): czołowy, ciemieniowy, potyliczny i skroniowy. Taki podział jest bardzo pomocny przy lokalizacji poszczególnych ośrodków w mózgu odpowiedzialnych za konkretne funkcje.

Wewnątrz leżąca istota biała zbudowana jest z włókien nerwowych kojarzeniowych, spoidłowych i rzutowych. Pierwsze z nich tworzą drogi kojarzeniowe, które łączą ze sobą różne ośrodki w tej samej półkuli mózgu. Włókna spoidłowe budują drogi spoidłowe zespalające takie same ośrodki leżące w obu półkulach mózgowych. Zdecydowanie najliczniejszym skupieniem dróg spoidłowych jest tzw. ciało modzelowate. Włókna rzutowe (zgrupowane w drogi rzutowe) stanowią połączenie kory mózgu z ośrodkami pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Można je podzielić funkcjonalnie na drogi wstępujące (czyli czuciowe), które przewodzą informacje do OUN, oraz drogi zstępujące (czyli ruchowe), które przekazują informacje i instrukcje do efektorów w całym ciele i powodują powstanie reakcji na odebrane bodźce. Taki system wysyłania i odbierania informacji buduje łuki odruchowe. Łuki zbudowane na planie prostego schematu: drogi ruchowe mają początek w korze mózgu, a koniec w efektorach (narządach wykonawczych, np. mięśniach lub gruczołach), natomiast drogi czuciowe biegną od receptorów do kory mózgowej.

Istota szara mózgu, nosząca nazwę kory, stanowi u człowieka około 80% masy całego mózgu. Leżąca zewnętrznie w stosunku do istoty białej, penetruje do warstwy wewnętrznej, w związku z tym oprócz różnego rodzaju włókien w istocie białej znajdują się różnokształtne skupiska komórek nerwowych tworzące struktury zwane jądrami podkorowymi, które zawierają ośrodki układu pozapiramidowego i układu limbicznego. W samej korze mózgowej znajdują się okolice mające wpływ na poszczególne czynności ruchowe, czuciowe i wegetatywne, zwane ośrodkami korowymi (np. w płacie potylicznym znajduje się ośrodek wzroku).

Powierzchnia kory mózgowej jest pofałdowana i tworzy uwypuklenia zwane zakrętami, ograniczone przez zagłębienia określane jako bruzdy i szczeliny. Do najważniejszych zakrętów kory mózgowej należą:
• Zakręt przedśrodkowy (ośrodek ruchów dowolnych),
• Zakręt zarodkowy (ośrodek czynności czuciowych),
• Zakręt obręczy (obszar koordynujący złożone czynności autonomicznego układu nerwowego),
• Zakręty potyliczne (ośrodek wzroku),
• Zakręt skroniowy górny (ośrodek słuchu).
Pozostałe obszary kory mózgowej stanowią pole kojarzeniowe, którego głównymi funkcjami jest scalanie czynności różnych ośrodków kory mózgowej oraz zapamiętywanie wrażeń. Ogólnie można powiedzieć, że kora mózgowa sprawuje nadrzędną funkcję nad czynnością ośrodków położonych w pniu mózgu i rdzeniu kręgowym.

Międzymózgowie obejmuje wzgórze, stanowiące główny ośrodek podkorowy czucia, i podwzgórze. Obszar ten warunkuje spełnianie wszystkich czynności zależnych od autonomicznego układu nerwowego, np. połykanie.

W podwzgórzu znajdują się ośrodki regulujące temperaturę ciała, metabolizm białek, cukrów, tłuszczów i soli mineralnych. Tu leżą ośrodki także ośrodki głodu i sytości regulujące łaknienie. Podwzgórze kontroluje działalność wewnątrzwydzielniczą przedniego płata przysadki mózgowej przez wydzielanie regulatorowych substancji zwanych statynami i libertynami. Dodatkową funkcją jest produkcja dwóch hormonów: wazopresyny i oksytocyny, które uwalniane są z tylnego płata przysadki.

Wzgórze jest swoistą centralą koordynacyjną i stacją przekaźnikową, która łączy sygnały biegnące między kresomózgowiem i tyłomózgowiem, ośrodkiem wzrokowym i innymi ośrodkami półkul mózgowych.

Śródmózgowie jest połączeniem między móżdżkiem, między mózgowiem i mostem. Przez jego wnętrze biegnie kanał, zwany wodociągiem mózgu, łączący komorę trzecią z czwartą. Mieszczą się tu podkorowe ośrodki wzroku i słuchu, które odpowiedzialne są za ruchowe i wegetatywne odruchy na bodźce świetlne i akustyczne, np. szybkie zwężenie źrenicy oka pod wpływem intensywnego strumienia światła.

Móżdżek (tyłomózgowie wtórne) składa się z dwóch półkul i struktury nazywanej robakiem. Jest pokryty istotą szarą o pofałdowanej powierzchni, zwaną korą móżdżku. Funkcjonalnie móżdżek jest odpowiedzialny za kontrolę mięśni szkieletowych, a tym samym za koordynację ruchową.

W móżdżku znajduje się most Varola, zbudowany z włókien nerwowych i skupień istoty szarej. Most jest strukturą łączącą śródmózgowie i korę mózgową z móżdżkiem i rdzeniem przedłużonym. Interesujący jest sposób, w jaki kontaktują się te struktury – przekazywanie impulsów z kory mózgowej do kory móżdżku odbywa się „na skos”, czyli lewa półkula mózgu wysyła impulsy nerwowe do prawej półkuli móżdżku i na odwrót. Jeśli natomiast zostaną pobudzone określone części móżdżku, to taki stan wpływa hamująco lub pobudzająco na korę mózgową. Taka droga przewodzenia jest możliwa dzięki strukturze określanej jako twór siatkowaty. Biegnie od międzymózgowia aż do rdzenia kręgowego i jego zadaniem jest kontrola narządów czucia, utrzymanie świadomości i stanu czuwania, zwiększanie wrażliwości receptorów, regulacja napięcia mięśni szkieletowych i ma wpływ na wiele ośrodków czynności wegetatywnych.

Rdzeń przedłużony jest najbardziej z tyłu położona częścią mózgu. Jego górną granicą jest brzeg mostu, a w dół przechodzi płynnie w rdzeń kręgowy. Ta część mózgu jest skupiskiem wielu ośrodków nerwowych odpowiedzialnych za szereg funkcji odruchowych, m. in. ośrodek oddechowy, naczynio-ruchowy, ssania, żucia, połykania, wymiotów, kichania, mrugania, kaszlu czy wydzielanie potu.

Rdzeń kręgowy zaczyna się od rdzenia przedłużonego, a kończy na wysokości II kręgu lędźwiowego. Jest to złożona wiązka włókien nerwowych (aksonów) o długości około 40 - 45 cm. Przypomina kształtem spłaszczony cylinder, a jego średnica rozmiarem przypomina gruby ołówek. Od rdzenia kręgowego odchodzi 31 par nerwów rdzeniowych, łączących go ze skórą, mięśniami i innymi strukturami kończyn, brzucha i klatki piersiowej. Te odgałęzienia przekazują do rdzenia informacje czuciowe o warunkach panujących wewnątrz ciała, a także przesyłają sygnały pochodzące z narządów zmysłów na skórze. W przeciwnym kierunku z rdzenia wychodzą sygnały ruchowe do efektorów w całym ciele.
Istota szara leżąca wewnętrznie w stosunku do istoty białej na przekroju poprzecznym ma kształt litery H. W samym środku rdzenia kręgowego biegnie kanał środkowy, który wypełniony jest płynem mózgowo – rdzeniowym mającym za zadanie odżywianie neuronów i otaczających je tkanek, a także usuwanie zbędnych substancji.

Nerwy rdzeniowe docierają do rdzenia poprzez otwory między kręgami. Kręgi oddzielone są chrzęstnymi podkładkami, które nazwane są krążkami międzykręgowymi. Nerwy rozdzielają się i wnikają do rdzenia w jego przedniej i tylnej części jako korzenie nerwów rdzeniowych. Włókna czuciowe wchodzą do rdzenia korzeniami tylnymi (grzbietowymi), a włókna ruchowe wychodzą z rdzenia korzeniami przednimi (brzusznymi).

Rdzeń kręgowy jest siedliskiem większości odruchów oraz drogą przewodzenia impulsów nerwowych do i z mózgu. Można zatem powiedzieć, że jest łącznikiem nadrzędnych części układu nerwowego z prawie całym organizmem.

Układ obwodowy

Tworzące obwodowy układ nerwowy parzyste nerwy mózgowe i rdzeniowe wiążą poszczególne receptory i efektory z mózgiem i rdzeniem. Do tej części układu nerwowego zalicza się również mieszczące się w pobliżu mózgu i rdzenia kręgowego zwoje mózgowe utworzone przez ciała komórek neuronów czuciowych.

Nerwy czaszkowe. Występują w liczbie 12 par i łączą się bezpośrednio z mózgowiem, bez pośrednictwa rdzenia kręgowego. Niektóre spośród nich pełnią funkcje czuciowe, unerwiają narządy i tkanki w obrębie głowy i szyi, inne zaś odgrywają rolę w czynnościach ruchowych. Zdecydowana większość nerwów czaszkowych bierze swoje nazwy od zaopatrywanych przez nie części ciała.

Sprawdź: Porażenie nerwu twarzowego

Nerw węchowy (I, czuciowy) – przesyła informacje o zapachach odczuwanych przez nabłonek węchowy wewnątrz nosa do ośrodków limbicznych mózgowia za pośrednictwem opuszek i pasm węchowych.

Nerw wzrokowy (II, czuciowy) – przesyła informacje wzrokowe z komórek pręcikowych i czopkowych w oku do kory wzrokowej mózgu. Części nerwów pochodzących od obojga oczu krzyżują się tworząc skrzyżowanie wzrokowe. Od tego momentu włókna nerwowe tworzą wiązki, zwane pasmami wzrokowymi. Pojedynczy nerw zawiera około miliona włókien czuciowych i co ciekawe – przesyła Najwięcej informacji ze wszystkich nerwów czaszkowych.

Nerwy: okoruchowy, bloczkowy i odwodzący (III, IV i VI, głównie ruchowe) – te trzy nerwy kierują wszystkimi nerwami poruszającymi gałki oczne i powieki. Nerw okoruchowy sprawuje kontrolę nad zwężaniem źrenicy przez mięsnie tęczówki gałki ocznej oraz zmianami kształtu soczewki pozwalającymi na akomodację pod wpływem mięśnia rzęskowego.

Nerw trójdzielny (V, częściowo czuciowy, częściowo mieszany) – gałęzie tego nerwu odbierają sygnały z oka, twarzy i zębów. Włókna ruchowe wchodzące w skład tej wiązki kierują mięśniami biorącymi udział w żuciu, a włókna czuciowe przewodzą impulsy z obszaru żuchwy.

Nerw twarzowy (VII, mieszany) – wiązki czuciowe tego nerwu odchodzą z kubków smakowych w przednich dwóch trzecich języka, natomiast włókna ruchowe biegną do mięśni mimicznych oraz do gruczołów łzowych i ślinowych.

Nerw przedsionkowo – ślimakowy (VIII, czuciowy) – część przedsionkowa nerwu odbiera sygnały z ucha wewnętrznego informujące o ustawieniu głowy i związane z równowagą. Natomiast część ślimakowa przesyła sygnały z ucha związane z dźwiękami i ich odbieraniem.

Nerwy: językowo – gardłowy i podjęzykowy (IX, XII, mieszane) – odpowiadają za ruchy języka i połykanie w układzie pokarmowym. Włókna czuciowe tych nerwów przekazują informacje dotyczące smaku, dotyku i temperatury z języka i gardła.

Nerw błędny (X, mieszany) – jest najdłuższym i najbardziej rozgałęzionym nerwem czaszkowym, który prowadzi swoje włókna czuciowe, ruchowe i autonomiczne do dolnej części głowy, gardła, szyi, klatki piersiowej i jamy brzusznej. Są one odpowiedzialne za wiele ważnych funkcji w organizmie, m. in. za oddychanie, połykanie, czynność serca czy produkcja soku żołądkowego.

Nerw dodatkowy (XI, głównie ruchowy) – nadzoruje działanie mięsni i ruchy głowy, szyi i barków. Wpływa także na mięśnie gardła i krtani biorące udział w połykaniu.

Nerwy rdzeniowe 31 pary nerwów rdzeniowych odchodzą od rdzenia kręgowego i opuszczają ośrodkowy układ nerwowy przez otwory międzykręgowe. Pojedynczy nerw dzieli się na wiele mniejszych odgałęzień, przy czym gałęzie grzbietowe zaopatrują tylną stronę ciała, a brzuszne – przednie i boczne powierzchnie ciała. Odgałęzienia jednego nerwu mogą łączyć się z innymi nerwami, tworząc sieci zwane splotami, których zadaniem jest wysyłanie sygnałów wzdłuż drugorzędowych gałęzi nerwowych do obszarów wykonujących złożone funkcje lub ruchy.

Nerwy rdzeniowe zostały podzielone zgodnie ze schematem budowy kręgosłupa.

Nerwy szyjne (8 par w odcinku szyjnym kręgosłupa, zwane C1 – C8) tworzą dwie sieci, czyli sploty: szyjny (C1-C4) i ramienny (C5-C8/T1). Nerwy te biegną do klatki piersiowej, głowy, szyi, barków, ramion, przedramion i rąk oraz do przepony.

Nerwy piersiowe (12 par w odcinku piersiowym kręgosłupa, zwane T1-T12) oprócz pierwszego T1 wchodzącego w skład splotu ramiennego, nerwy piersiowe mają połączenie z mięśniami międzyżebrowymi, tymi występującymi pomiędzy żebrami, głębokimi mięśniami grzbietu i mięśniami brzucha.

Nerwy lędźwiowe (5 par w odcinku lędźwiowym kręgosłupa, zwane L1-L5) tworzą splot lędźwiowy, który zaopatruje dolną część ściany brzucha oraz części ud i goleni. Nerwy L4 i L5 tworzą połączenia z nerwami krzyżowymi S1-S4.

Nerwy krzyżowe (6 par w odcinku krzyżowym kręgosłupa, zwane S1-S5) w połączeniu z nerwami lędźwiowymi i poprzez splot guziczny (S4-S5-Co1) wysyłają odgałęzienia do ud, pośladków, mięśni i skóry goleni oraz stóp, a także okolicy odbytu i narządów płciowych.

Czytaj też:

Oceń artykuł

(liczba ocen 15)

WASZA OPINIA JEST DLA NAS WAŻNA