Pareiza nervu sistēmas darbība dažādās frontēs ir ārkārtīgi svarīga cilvēka pilnvērtīgai dzīvei. Cilvēka nervu sistēma tiek uzskatīta par sarežģītāko ķermeņa struktūru.
Mūsdienu idejas par nervu sistēmas funkcijām
Sarežģītais sakaru tīkls, ko bioloģijas zinātnē dēvē par nervu sistēmu, atkarībā no pašu nervu šūnu atrašanās vietas ir sadalīts centrālajā un perifērajā. Pirmais apvieno šūnas, kas atrodas smadzenēs un muguras smadzenēs. Bet nervu audi, kas atrodas ārpus tiem, veido perifēro nervu sistēmu (PNS).
Centrālā nervu sistēma (CNS) īsteno galvenās informācijas apstrādes un pārraides funkcijas, mijiedarbojas ar vidi. Nervu sistēma darbojas saskaņā ar refleksuprincipu. Reflekss ir orgāna reakcija uz noteiktu stimulu. Smadzeņu nervu šūnas ir tieši iesaistītas šajā procesā. Saņemot informāciju no PNS neironiem, viņi to apstrādā un nosūta impulsu uz izpildorgānu. Saskaņā ar šo principu tiek veiktas visas brīvprātīgas un patvaļīgas kustības, darbojas maņu orgāni (kognitīvās funkcijas), darbojas domāšana un atmiņa utt.
Šūnu mehānismi
Neatkarīgi no centrālās un perifērās nervu sistēmas funkcijām un šūnu atrašanās vietas, neironiem ir dažas kopīgas īpašības ar visām ķermeņa šūnām. Tātad katrs neirons sastāv no:
- membrāna vai citoplazmas membrāna;
- citoplazma jeb telpa starp čaulu un šūnas kodolu, kas ir piepildīta ar intracelulāru šķidrumu;
- mitohondriji, kas nodrošina pašu neironu ar enerģiju, ko tie saņem no glikozes un skābekļa;
- mikrocaurules - plānas struktūras, kas veic atbalsta funkcijas un palīdz šūnai saglabāt primāro formu;
- endoplazmatiskais tīkls - iekšējie tīkli, ko šūna izmanto, lai uzturētu sevi.
Nervu šūnu atšķirīgās iezīmes
Nervu šūnām ir īpaši elementi, kas ir atbildīgi par to saziņu ar citiem neironiem.
Aksoni ir galvenie nervu šūnu procesi, caur kuriem informācija tiek pārraidīta pa nervu ķēdi. Jo vairāk izejošo informācijas pārraides kanālu veido neirons, jotā aksonam ir vairāk atzaru.
Dendrīti ir citi neirona procesi. Tie satur ievades sinapses - specifiskus punktus, kur notiek kontakts ar neironiem. Tāpēc ienākošo neironu signālu sauc par sinoptisko pārraidi.
Nervu šūnu klasifikācija un īpašības
Nervu šūnas jeb neironi ir sadalīti daudzās grupās un apakšgrupās atkarībā no to specializācijas, funkcionalitātes un vietas neironu tīklā.
Elementus, kas ir atbildīgi par ārējo stimulu sensoro uztveri (redze, dzirde, taustes sajūtas, oža utt.), sauc par sensoriem. Neironus, kas apvienojas tīklos, lai nodrošinātu motora funkcijas, sauc par motoriem neironiem. Arī NN ir jaukti neironi, kas veic universālas funkcijas.
Atkarībā no neirona atrašanās vietas attiecībā pret smadzenēm un izpildorgānu šūnas var būt primāras, sekundāras utt.
Ģenētiski neironi ir atbildīgi par specifisku molekulu sintēzi, ar kurām tie veido sinaptiskos savienojumus ar citiem audiem, bet nervu šūnām nav dalīšanās spējas.
Tas arī ir pamats literatūrā plaši izplatītajam apgalvojumam, ka “nervu šūnas neatjaunojas”. Dabiski, ka neironus, kas nespēj dalīties, nevar atjaunot. Bet tie spēj katru sekundi izveidot daudz jaunu neironu savienojumu, lai veiktu sarežģītas funkcijas.
Tādējādi šūnas ir ieprogrammētas, lai nepārtraukti radītu arvien vairāksavienojumiem. Tādā veidā veidojas sarežģīts neironu komunikāciju tīkls. Jaunu savienojumu radīšana smadzenēs noved pie intelekta, domāšanas attīstības. Līdzīgi attīstās arī muskuļu inteliģence. Smadzenes tiek neatgriezeniski uzlabotas, apgūstot arvien vairāk motora funkciju.
Emocionālā intelekta, fiziskā un garīgā, attīstība notiek līdzīgi nervu sistēmā. Bet, ja uzmanība tiek pievērsta vienai lietai, citas funkcijas neattīstās tik strauji.
Smadzenes
Pieauguša cilvēka smadzenes sver aptuveni 1,3–1,5 kg. Zinātnieki ir atklājuši, ka līdz 22 gadu vecumam tā svars pakāpeniski palielinās, bet pēc 75 gadiem tas sāk samazināties.
Vidēja cilvēka smadzenēs ir vairāk nekā 100 triljoni elektrisko savienojumu, kas ir vairākas reizes vairāk nekā visi savienojumi visās pasaules elektriskajās ierīcēs.
Pētnieki tērē gadu desmitiem un desmitiem miljonu dolāru, pētot un cenšoties uzlabot smadzeņu darbību.
Smadzeņu nodaļas, to funkcionālās īpašības
Tomēr mūsdienu zināšanas par smadzenēm var uzskatīt par pietiekamām. Īpaši ņemot vērā to, ka zinātnes idejas par atsevišķu smadzeņu daļu funkcijām ļāva attīstīt neiroloģiju, neiroķirurģiju.
Smadzenes ir sadalītas šādās zonās:
Priekšsmadzenes. Priekšējo smadzeņu daļām parasti tiek piešķirtas "augstākas" garīgās funkcijas. Tas ietver:
- priekšējās daivas, kas atbild par citu zonu funkciju koordinēšanu;
- temporālās daivas, kas atbild par dzirdi un runu;
- Parietālās daivas regulē kustību kontroli un sensoro uztveri.
- pakauša daivas, kas atbild par redzes funkcijām.
2. Vidējās smadzenes ietver:
- Thalamus, kur tiek apstrādāta gandrīz visa informācija, kas nonāk priekšsmadzenēs.
- Hipotalāms kontrolē informāciju, kas nāk no centrālās un perifērās nervu sistēmas orgāniem un veģetatīvās nervu sistēmas.
3. Aizmugurējās smadzenes ietver:
- Iegarenās smadzenes, kas atbild par bioritmu un uzmanības regulēšanu.
- Smadzeņu stumbrs rada nervu ceļus, pa kuriem smadzenes sazinās ar muguras smadzeņu struktūrām, tas ir sava veida saziņas kanāls starp centrālo un perifēro nervu sistēmu.
- Smadzenītes jeb mazās smadzenes ir desmitā daļa no smadzeņu masas. Virs tā ir divas lielas puslodes. Cilvēka kustību koordinācija, spēja saglabāt līdzsvaru telpā ir atkarīga no smadzenīšu darba.
Muguras smadzenes
Pieauguša cilvēka muguras smadzeņu vidējais garums ir aptuveni 44 cm.
Tas nāk no smadzeņu stumbra un iet caur galvaskausa foramen magnum. Tas beidzas otrā jostas skriemeļa līmenī. Muguras smadzeņu galu sauc par smadzeņu konusu. Tas beidzas ar jostas un krustu nervu kopu.
No mugurassmadzenes atzaro 31 muguras nervu pāri. Tie palīdz savienot nervu sistēmas daļas: centrālo un perifēro. Izmantojot šos procesus, ķermeņa daļas un iekšējie orgāni saņem signālus no NS.
Muguras smadzenēs notiek arī primārā refleksu informācijas apstrāde, kas paātrina cilvēka reakcijas procesu uz stimuliem bīstamās situācijās.
Liķieris jeb smadzeņu šķidrums, kas ir kopīgs muguras smadzenēm un smadzenēm, veidojas smadzeņu plaisu asinsvadu mezglos no asins plazmas.
Parasti tā cirkulācijai jābūt nepārtrauktai. Šķidrums rada pastāvīgu iekšējo galvaskausa spiedienu, veic triecienu absorbējošas un aizsargfunkcijas. CSF sastāva analīze ir viens no vienkāršākajiem veidiem, kā diagnosticēt nopietnas NS slimības.
Kas izraisa dažādas izcelsmes centrālās nervu sistēmas bojājumus
Nervu sistēmas bojājumus atkarībā no perioda iedala:
- Preperinatāli - smadzeņu bojājumi augļa attīstības laikā.
- Perinatāli - kad bojājums rodas dzemdību laikā un pirmajās stundās pēc dzemdībām.
- Pēcdzemdību – kad pēc dzemdībām rodas muguras smadzeņu vai smadzeņu bojājumi.
Atkarībā no rakstura CNS bojājumus iedala:
- Traumatisks (visredzamākais). Jāņem vērā, ka nervu sistēmai dzīvajiem organismiem un no evolūcijas viedokļa ir ārkārtīgi liela nozīme, tāpēc blakus ir droši aizsargātas muguras smadzenes un smadzenes.membrānas, pericerebrālais šķidrums un kaulu audi. Tomēr dažos gadījumos šī aizsardzība nav pietiekama. Dažas traumas izraisa centrālās un perifērās nervu sistēmas bojājumus. Muguras smadzeņu traumatiskie bojājumi daudz biežāk var izraisīt neatgriezeniskas sekas. Visbiežāk tās ir paralīzes, turklāt deģeneratīvas (ko pavada pakāpeniska neironu nāve). Jo lielāks bija bojājums, jo plašāka ir parēze (muskuļu spēka samazināšanās). Biežākās traumas ir atklāti un slēgti smadzeņu satricinājumi.
- Centrālās nervu sistēmas organiskie bojājumi bieži rodas dzemdību laikā un izraisa cerebrālo trieku. Tie rodas skābekļa bada (hipoksijas) dēļ. Tās ir ilgstošas dzemdības vai sapīšanās ar nabassaiti sekas. Atkarībā no hipoksijas perioda cerebrālā trieka var būt dažāda smaguma pakāpe: no vieglas līdz smagai, ko pavada sarežģīta centrālās un perifērās nervu sistēmas funkciju atrofija. CNS bojājumi pēc insulta tiek definēti arī kā organiski.
- Ģenētiski noteikti CNS bojājumi rodas gēnu ķēdes mutāciju dēļ. Tie tiek uzskatīti par iedzimtiem. Visizplatītākie ir Dauna sindroms, Tureta sindroms, autisms (ģenētiski un vielmaiņas traucējumi), kas parādās uzreiz pēc piedzimšanas vai pirmajā dzīves gadā. Kensingtona, Parkinsona, Alcheimera slimības tiek uzskatītas par deģeneratīvām un izpaužas vidējā vai vecumā.
- Encefalopātijas - visbiežāk rodas smadzeņu audu bojājumu rezultātā, ko izraisa patogēni (herpetiski)encefalopātija, meningokoku, citomegalovīruss).
Perifērās nervu sistēmas uzbūve
PNS veido nervu šūnas, kas atrodas ārpus smadzenēm un mugurkaula kanāla. Tas sastāv no nervu mezgliem (galvaskausa, mugurkaula un autonomajiem). PNS ir arī 31 nervu un nervu galu pāris.
Funkcionālā nozīmē PNS sastāv no somatiskajiem neironiem, kas pārraida motoros impulsus un kontaktu ar sensorajiem receptoriem, un veģetatīviem neironiem, kas atbild par iekšējo orgānu darbību. Perifērās nervu struktūras satur motoriskās, sensorās un autonomās šķiedras.
Iekaisuma procesi
Centrālās un perifērās nervu sistēmas slimības ir pilnīgi atšķirīgas. Ja CNS bojājumiem visbiežāk ir sarežģītas, globālas sekas, tad PNS slimības bieži izpaužas kā iekaisuma procesi nervu mezglu zonās. Medicīnas praksē šādu iekaisumu sauc par neiralģiju.
Neiralģija ir sāpīgs iekaisums nervu mezglu uzkrāšanās zonā, kura kairinājums izraisa akūtu refleksu sāpju lēkmi. Neiralģija ietver polineirītu, radikulītu, trīskāršā vai jostas nerva iekaisumu, pleksītu utt.
Centrālās un perifērās nervu sistēmas loma cilvēka ķermeņa evolūcijā
Nervu sistēma ir vienīgā no sistēmāmcilvēka ķermenis, ko var uzlabot. Cilvēka centrālās un perifērās nervu sistēmas sarežģītā struktūra ir ģenētiski un evolucionāri noteikta. Smadzenēm ir unikāla īpašība, ko sauc par neiroplastiskumu. Tā ir CNS šūnu spēja uzņemties blakus esošo mirušo šūnu funkcijas, veidojot jaunus neironu savienojumus. Tas izskaidro medicīniskās parādības, kad bērni ar organiskiem smadzeņu bojājumiem attīstās, iemācās staigāt, runāt utt., un cilvēki pēc insulta galu galā atjauno spēju normāli pārvietoties. Pirms tam ir izveidoti miljoniem jaunu savienojumu starp nervu sistēmas centrālo un perifēro daļu.
Attīstoties dažādām metodēm pacientu atveseļošanai no smadzeņu traumām, dzimst arī cilvēka potenciāla attīstīšanas paņēmieni. Tie ir balstīti uz loģisku pieņēmumu, ka, ja gan centrālā, gan perifērā nervu sistēma var atgūties pēc traumas, tad arī veselas nervu šūnas var attīstīt savu potenciālu gandrīz bezgalīgi.
