Nervni sistem

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Nervni sistem
Nervous system diagram-en.svg
Nervni sistem čoveka: CNS (crveno) i PNS (plavo)
Detalji
Latinski Systema nervosum
Pokazatelji
MeSH D009420
TA A14.0.00.000
FMA 7157
Anatomska terminologija

Nervni sistem ili živčani sistem (lat. systema nervosum) obezbeđuje usaglašavanje organizma životinje sa spoljašnjom sredinom kroz stalne i brze reakcije na promene u toj sredini i koordinaciju delovanja organizma kao celine. Nervni sistem obuhvata nervne i glijalne ćelije u jednom organizmu, njihov raspored i međusobne veze.[1] Neuroni mogu pratiti promene u spoljašnjoj sredini (draži, stimulusi) i kao odgovor na njih generisati i prenositi informaciju u vidu brzog talasa depolarizacije ćelijske membrane (nervni impuls) do efektornih ćelija. Nastanak i evolucija neurona su vezani za upotrebu potencijala svih ćelija da kontrolišu koncentracije jona sa dve strane plazma membrane. Verovatno je jedinstvena karakteristika neurona njihov končast oblik, koji omogućava prenošenje signala na relativno velike udaljenosti.

Nervni sistem, dakle, učestvuje u prijemu, provođenju i obradi prikupljenih informacija o vanjskoj i unutrašnjoj sredini i odgovoru orgnizma na primljene impulse. Uz sistem žlezda sa unutrašnjim lučenjem, nervni sistem je osnova za održavanje celovitosti i samoregulacije živih bića, odnosno održavanja homeostaze. Njegova uloga počiva na jednoj od osnovnih osobina živih bića - osetljivosti (podražajnosti, iritabilnosti).[2][3] Veličina nervnog sistema varira od nekoliko hiljada ćelija kod najjednostavnijih crva, do 300 milijardi ćelija kod Afričkog slona.[4]

U filogenetski primitivnom stanju, nervni sistemi su blisko asocirani sa epidermom životinja, i najčešće locirani upravo u njegovoj osnovi. Ova pozicija oslikava njihovo zajedničko embriološko poreklo. Postoji nekoliko osnovnih tipova nervnog sistema kod životinja: difuzan, vrpčast, lestvičast, ganglioneran, cevast.

Kičmenjaci poseduju cevasti nervni sistem koji se sastoji od dva dela:

Organizacija i funkcija[uredi]

Prikaz multipolarnog neurona kičmenjaka:
1. dendrit
2. akson
3. Ranvijeova suženja (čvorovi)
4. terminalni završeci aksona
5. mijelinski omotač (Švanova ćelija, oligodendrocit)
6. telo neurona
7. jedro
Dijagram glavnih delova kičmenjačkog nervnog sistema

Osnovna organizacijska i funkcijska jedinica nervnog sistema je nervna je ćelija ili neuron. Sastoji se od zvezdastog tela sa jedrom i nervnih nastavaka. To su (1) kratki - drvoliko razgranati dendrit i (2) duži neurit ili nervno vlakno, koji se na kraju takođe grana. Dendriti prenose impulse (podsticaje, podražaje) ka telu neurona, a aksoni - od tela ka dendritu susednog neurona ili efektoru. Međusobni spoj susednih nervnih ćelija ostvaruje se funkcionalnom vezom dendtita jedne sa neuritom druge i to preko sinapse ili spojnice.[5]

Periferni nervi sastavljeni su od aksona koji se pružaju čitavom njihovom dužinom pa kod čoveka mogu dostići dužinu i preko 1 m. Moždane i moždinske nerve čine snopovi kratkih aksona, a u osećajnim i autonomnitn nervima, tela neurona se udružuju u specijalne čvoriće - ganglije.[6][7]

Prenošenje nervnih impulsa duž neurona ostvaruje se proticanjem naelektrisanih čestica - jona kroz membranu neurita. Nepobuđena nervna ćelija je električno polarizovana, jer unutrašnju i spoljnu stranu njene opne odlikuju različiti - pozitivni i negativni naboji. To je posledica razlika u koncentraciji natrijumovih i kalijumovih jona na suprotnim stranama opne. Visoka unutrašnja koncentracija kalijuma, a niska natrijuma, praćena je obrnutim smerom njihovih vanjskih koncentracija. U momentu podražaja, menja se raspored molekula u membrani pa ona postaje propustljiva za izlazeće kalijumove i ulazeće natrijumove jone. Membrana gubi polarizaciju - depolarizuje se – a nastali električni naboj (akcioni potencijal) dovodi do promene odnosa koncentracija ovih jona u njenom susednom delu, koji se takođe depolarizuje. Depolarizovani deo membrane je elektronegativan u odnosu na polarizirani. Zato se između njih stvara strujno kolo pa se receptorski impuls širi kao talas depolatizacija, koji brzo napreduje duz nerva.

Jedno od osnovnih svojstava nervnih ćelija je da reaguju po principu „sve ili ništa“, tj. svoju punu funkciju ostvaruju već na samom pragu nadražaja.

Za normalno funkcioniranje nervnog sistema posebno je značajna sposobnost međusobne primopredaje bioelektričnih impulsa nervnih ćelija. Stvorene podsticaje draženi neuron šalje u obliku slabih ali brzih vibracija električnog napona ka sinapsama, koje ga vežu sa ostalim delovima nervnog sistema. Međutim, primljeni nadražaj ne prenosi se u prispelom bioelektričnom obliku, nego posredstvom posebnih hemijskih supstanci koje imaju ulogu neurotransmitera ili neuromedijatora. Postoji više supstanci sa takvim svojstvima, od kojih su najčešći acetilholin i noradrenalin.

Na samim krajevima finih ogranaka presinaptskog neurita nalaze se mala proširenja - terninalni dugmići, promjera oko 1 mikrometar. U njima je veliki broj sinaptskih mješaka, ispunjenih jednim od neuromedijatora. Kada akcijski potencijal stigne do vršnog proširenja, sinapsni mešci kreću prema membrani dugmića, stapaju se s njom i izbacuju svoj sadržaj u sinapsnu pukotinu. Oslobođena posrednička supstanca dospeva do membrane narednog neurona i nadražuje ga. Izlučeni medijator veoma brzo razlažu odgovarajući enzimi, koji se nalaze u sinapsnoj pukotini. Osim širenja nadražaja u sinapsama postoje i procesi suprotnog delovanja, tj. inhibiciji njegovog rasprostiranja. Inhibicijske sinapse deluju na principu povećanja polarizacije, a ne depolarizacije. Taj proces omogućavaju inhibitorni medijatori, kao što je gama-aminobuterna kiselina (GABA) npr. Time je kompletiran sistem provođenja, ubrzavanja i usporavanja toka nervnih impulsa.[8]

Posebna osobenost aksona kičmenjaka je da, pored vlastitih membrana, imaju i posebne ovojnice. Bela ili mijelinska nervna vlakna imaju omotač od lipidne materije mijelina, koji im daje karakterističnu sedefastu boju. Ulaze u sastav većine perifernih moždano-moždinskih nerava. Na njihovom mijelinskom omotaču, u dosta pravilnim razmacima, javljaju se nemijelinizirana - tzv. Ranvijeova (Renvier) suženja, bez te ovojnice, koju nemaju ni razgranati završeci aksona. U mijelinskim nervnim vlaknima depolarizacija zahvata samo neizolirane dijelove (Ranvijeova suzenja) što znatno ubrzava tok impulsa. Siva ili nervna vlakna nemaju mijelinski omotač, a nalaze se u nervima unutrašnjih organa. Bez obzira na sponenute razlike, sva nervna vlakna imaju i vlastitu tanku spoljnu opnu ćelijske građe, koja se označava kao Švanova ovojnica. U centralnom nervnom sistemu nalaze se i glije - posebne ćelije koje su značajne za njegov metabolizam, rasprostiranje nadražaja i podešavanje stupnja nadražljivosti.

Tipovi nervnog sistema[uredi]

Tipovi nervnog sistema kod različitih organizacijskih tipova životinja – odozgo:
mrežasti
vrpčasti
ganglijski
cevasti.

Skup svih nervnih ćelija organizma čini njegov nervni sistem. Organizacija nervnog sistema javlja se u dva osnovna oblika ili tipa:

  • (1) difuzni ili sistem nervnih spletova i
  • (2) centralizomani nervni sistem

Difuzni nervni sistem[uredi]

Difuzni nervni sistem sastavljen je od mrežasto povezanih nervnih ćelija, među kojima se izvorni nadražaj ravnomerno rasprostire u svim pravcima. U procesu koncentričnog širenja, intenzitet nadražaja postepeno opada i na izvesnoj udaljenosti od podraženog mesta - potpuno se gubi. Nervni spletovi jedini su tip nervnog sistema dupljara, ali se, zajedno sa centraliziranim sistemom, susreću i kod svih viših životinjskih grupa, kod kojih funkcionišu nezavisno od osnovnog sistema. Kod kičmenjaka, npr. nalaze se u srcu i crevnom zidu.

Centralizirani nervni sistem[uredi]

Ovakvi, složeni, nervni sistemi uključuju nervne ćelije koje su mestimično grupisane u nervne centre, obično udaljene od receptornih i efektornih ćelija i organa. Sa telesnom periferijom povezani su veoma dugim nervnim vlaknima (aksonima). U njima provođenje nervnih impulsa nije neprekidan (kontinuiran), nego povremen - ritmički proces. Za razliku od difuznog sistema, ovde se nadražaj ili akcijski potencijal prenosi bez opadanja intenziteta.

Po samoj svojoj građi, svako nervno vlakno moglo bi provoditi nadražaj u oba smera. Međutim, periferna nervna vlakna odlikuju se jednostavnijim provođenjem impulsa. Aferentna ili uzlazna (ushodna) vlakna provode podražaje centripetalno, tj. od periferije organizma ka odgovarajućim nervnim centrima, a eferentna ili silazna (nishodna) - centrifugalno, odnosno od nervnih centara ka perifernim organima. Budući da ushodna vlakna, ustvari, provode impulse od receptora do nervnih centara, česće se označavaju kao osećajna ili senzorna. Silazna vlakna prosleđuju nervni impuls iz nervnih centara ka efektorima pa se zovu pokretačka ili motorna.

Na osnovu plana građe, razlikuju se tri tipa centraliziranog nervnog sistema:

  • vrpčasti,
  • ganglijski i
  • cevasti.

Vrpčasti nervni sistem[uredi]

Vrpčasti nervni sistem najjednostavniji je i evolucijski najprimitivniji tip centraliziranog nervnog sistema, a javlja se kod pljosnatih glista, kao sto su metilji i virnjaci (planarije), i nižih mekušaca. U njemu su nervne ćelije grupisane u uzdužne trake, koje su u prednjem, a ređe i na zadnjem kraju spojene poprečnim vezama.

Ganglijski nervni sistem[uredi]

U najrazvijenijem stupnju susreće se u lestvičastom obliku kod člankovitih glista i zglavkara. U svakom njihovom članku (segmentu) nalazi se po par nervnih čvorova: ganglija. One su medusobno povezane poprečnim nervnim vlaknima, a ponekad i delimično ili potpuno spojene. Zajedno sa čulnim ćelijmna i mišićima svog segmenta čine potpunu i vrlo samostalnu reakcijsku celinu. Međutim, uzdužna nervna vlakna, koja sve parove ganglija povezuju u jedinstvenu lestvicu, omogućuju koordinisane pokrete susednih članaka i celog organizma. Kod viših oblika ustrojstva ovakvog nervnog sistema, ganglije u člancima su funkcijski podređene „moždanim“ ganglijama, iako još uvek imaju samnostalne funkcije, koje „mozak“ samo pokreće ili koči.

Cevasti nervni sistem[uredi]

Cevasti nervni sistem, i u svom najjednostavnijem obliku, znatno je funkcijski složeniji od prethodnih. Imaju ga hordati, u obliku duge i zadebljale nervne cevi, na lednoj strani tela. Prednji deo je izdiferenciran u petodelni mozak, a ostatak čini kičmenu moždinu. Stupanj njihove razvijenosti u direktnoj vezi je sa stupanjem evolucijskog razvoja i funkcijskim osobenostima receptorskih i efektorskih organa. U najrazvijenijem obliku javlja se kod čoveka.

Mozdano-moždinska nervna cijev je zaštićena hrskavicom ili još moćnijim koštanim skeletom. Njenu neposrednu unutrašnju zaštitu od nepovoljnih spoljnih uticaja osiguravaju posebne opne. Putem bogato razgranate mreže krvnih sudova one istovremeno učestvuju i u ishrani i disanju nervnog tkiva.

Ribe imaju samo jednu takvu opnu, vodozemci, gmizavci i ptice po dve, a sisari - tri. Spolja je tvrda opna (dura), a na moždano-moždinsku površinu, uključujući i mozdane vijuge i nabore, neposredno naliježe meka opna. Između njih je paučinasta opna. Sav prostor između opni, moždane šupljine (4 moždane komore) i kanal kičmene moždine ispunjava moždano-moždinska ili cerebrospinalna tečnost. Iz mozga polazi 10-12 pari snažnih moždanih nerava, koji po prirodi svoje funkcije mogu biti

  • senzorni,
  • motorni i
  • mešoviti.

Iz kičmene moždine polaze moždinski nervi, koji su redovno mešoviti. Njihov broj varira po klasama kičmenjaka, da bi kod čovjeka iznosio 31 para.

Ovaj tip nervnog sistema obuhvata brojne pojedinacne, jednostavne i najsloženije, ali medusobno hijerarhijski povezane celine, koje nakon prijema nadražaja iz receptora, uskladuju odgovarajuće funkcije i aktivnosti organizma. Dele se na

  • moždano-moždinski (cerebrospinalni) i
  • autonornni (vegetativni) deo.

U okviru moždano-moždinskog su:

CNS čine mozak i kičmena moždina, a PNS - svi živci koji izlaze iz mozga (moždani ili cerebralni) i kičmene moždine (moždinski ili spinalni). Oni reguliraju voljne aktivnosti mišića glave i udova, te kretanje u prostoru, zbog čega se ovaj deo nervnog sistema označava i kao somatski (telesni).

Autonomni deo nervnog sistema, iako je u vezi sa centrlnim, deluje smnostalno - bez učešća volje ili svesti. Budući da kontroliše rad unutrašnjih organa, koji održavaju najbitnije životne, tj. vegetativne funkcije, poznat je i pod nazivom vegetativni (lat. vegetus = ziv, zdrav). Njegova vlakna dopiru i u kožu.

Prema međusobnim razlikama u ustrojstvu i funkciji, autonomni deo nervnog sistema deli se na:

  • simpatikusni i
  • parasimpatikusni.

Osnovu simpatikusnog nervnog sistema čini simpatikusovo stablo - dva povezana lanca parnih ganglija duž bokova kičnene moždine i ganglije medu utrobnim organima. U parasimpatikusni sistem uključeni su moždani živac (lutalac ili vagus), kompleks krstačno-moždinih nerava, a njegove ganglije su u unutrašnjiln organima koje inerviraju. Delovanje simpatikusa i parasimpatikusa međusobno je antagonističko - iste funkcije jedan podstiče („simpatizira“), a drugi koči. Zato je stupanj usaglašenosti njihovog delovanja izuzetno značajan za normalno odvijanje svih životnih procesa.

Centri autonomnog dela nervnog sistema nalaze se u kičmenoj i produženoj moždini, a oni glavni - u međumozgu. To omogućava da se njegovo delovanja uskladuje i nadopunjuje sa funkcijama CNS.

Sistem provođenja i obrade informacija u PNS i CNS[uredi]

Međuneuronske veze u centralnom nervnom sistemu najčešće nisu jednostavne. Na ulazu u kičmenu moždinu, uzlazna nervna vlakna granaju se tako da svaka grana može obrazovati vlastitu sinapsnu vezu, preko koje se dolazeći nadražaji prenose do odgovarajućih centara. U kičmenoj i produženoj moždini takođe postoje i mnogobrojni posrednički neuroni, koji primaju nadražaje od perifernih nervnih ćelija i prosleđuju ih centralnim neuronima. Iste takve pojave prisutne su i u silaznom putu prenošenja nervnih impulsa. Takva razuđenost sinapsi i odnosi među neuronima omogućuju da jedna nervna ćelija može da uspostavi vezu sa mnoštvom drugih, iz različitih delova centralnog nervnog sistema ili sa receptorima raznih delova tela.

Osećajni (senzorni) i pokretački (motorni) sistem prijema i provođenja nervnih impulsa mnogućava usaglašeno funkcioniranje svih veza između receptora i efektora. Čine ga

  • senzorni,
  • motorni i
  • mešoviti (senzmno-motomi) nervi, te
  • odgovarajuće oblasti CNS.

Od 12 pari mozdanih živaca čoveka 3 su senzorna, 5 motornih i 4 mešovita. Svi (31 par) moždanskih nerva su, međutim, isključivo mešoviti. Senzoma vlakna svakog od njih ulazi u zadnje rogove kičmene mozdine, a motorna izlaze iz prednjih. Ćelijsko telo motornih neurona nalazi se u sivoj masi, a senzornih u dva niza ganglija simpatikusnog stabla. Iza ganglije, u smeru receptora i efektora, obe vrste vlakana svakog živca ujedinjuju se u mešoviti, koji se zatim deli na dve - takođe mešovite grane. Jedna od njih inervira leđni region, a druga kožu i mišiće trbušne i bočne strane tela i udova. Moždana kontrola motornih i senzornih funkcija odvija se u strogo određenim oblastima kore velikog mozga. Svi ti delovi sive mase međusobno su povezani, kako unutar svake hemisfere, tako i među odgovarajućim delovima dve hemisfera. Nervnim putevima, istovremeno su povezani i sa centrima u beloj masi i nižim centrima u međumozgu, malom mozgu, produženoj i kičmenoj moždini. Na taj način, a preko senzorskih i motornih neurona, te vegetativnog dela nervnog sistema, kora velikog mozga je u vezi sa svim delovima tela.

Kako svakoj njegovoj oblasti precizno odgovara projekcija senzornih i motornih funkcija određenih delova tela, ova područja označavaju se kao projekcijske oblasti. Na osnovu toga da li se u njima završavaju senzori ili iz njih polaze motorni putevi impulsa, dele se na senzorne i motorne. Sve motorne oblasti smeštene su sa prednje strane centralne vijuge, a sa njene stražnje strane su odgovarajuće senzorne oblasti za kožu i mišiće. Njihov redosled je podudaran sa motornim, ali su prostorno raspoređene tako kao da je čovek „projektovan“ naglavačke. Pritom svaka hemisfera kontroliše funkcije suprotne strane tela.

U prihvatanju i analizi prispelih senzornih informacija, pored kore velikog mozga, najvažniju ulogu ima talamus (vidni brežuljak). Taj deo međumozga izuzetno je značajan senzitivni centar, koji je povezan sa putevima za duboku ili nesvesnu i površinsku ili svesnu osećajnost, kao i korom velikog mozga. U talamusu se slivaju informacije vida, sluha, ravnoteže, mirisa i kožnih čula. U senzornim centrima nalaze se svojevrsni „šifranti“, tj. tumači i analizatori prispelih impulsa, koji tek nakon preciznog „prevoda“ dobijaju puno značenje i kvalitet informacije. Zato se senzorne projekcijske oblasti označavaju i kao analizatori čula.

Integracijske nervne funkcije počivaju na sposobnosti određenih grupa neurona ili nervnih centara da, istovremeno ili u sledu, primaju mnogobrojne ulazne (senzome) poruke. Zatim, u analizi i sređivanju primljenih poruka, ovi centri stiču opšti uvid u situaciju u kojoj se organizam nalazi. Zahvaljujući tome, putem motornog odgovora, oni, automatski ili hotimično, mogu prilagoditi aktivnosti efektora, čiji je krajnji cilj održavanje funkcionalne celovitosti organizma. Glavne objedinjujuće funkcije odvijaju se u kori velikog mozga, a duž kičmene i produžene moždine one su na nivou refleksnih aktivnosti. Refleksi su najjednostavnije integracijske funkcije CNS, koje obuhvataju preko 90% ukupnih aktivnosti nervnog sistema čoveka. Osnova njihove uspostave je refleksni luk, u koji ulaze

  • receptor,
  • osećajno nervno vlakno,
  • pokretačko nervno vlakno i
  • efektor.

Monosinapsni refleksni lukovi uključuju samo po jedan senzomi i motorni neuron, a kod polisinapsnih, između njih se nalazi i najmanje još jedan međuneuron.

Asocijacijske nervne oblasti su povezujuće funkcije koje omogućavaju spajanje i smisleno povezivanje međusobno uslovljenih najviših sposobnosti nervnog sistema. Te oblasti, koje takođe mogu biti motorne i senzorne, kod čoveka nalaze se u čeonim, slepoočnim i potiljačnim režnjevima kore velikog mozga. Formiraju se postupno, nakon rođenja i to posle svih senzornih i motornih projekcijskih oblasti. Za njih su vezane najsloženije psihičke aktivnosti čoveka, medu kojima je i inteligencija. Ona se zasniva na sposobnosti povezivanja podražaja koji su primljeni u različitim projekcijskim oblastima i programiranju svrsishodnog odgovora organizma u novonastalih situacijmna. U asocijacijskim oblastima su i centri za govor, pamćenje i dr. Posebna asocijacijska vlakna označena kao poprečne spojnice, povezuju odgovarajuće centre dve hemisfere i određene centre unutar svake od njih. Jedan od većih snopova takvih nervnih vlakana nalazi se u „moždanoj gredi“, koja spaja levu i desnu hemisferu velikog mozga - centrale svih voljnih, autono1mnih i najviših psihičkih funkcija nervnog sistema.

Evolucija nervnog sistema[uredi]

Za više informacija pogledajte: Evolucija nervnog sistema

Najprostiji tip nervnog sistema, mrežast (difuzan) javlja se prvi put kod žarnjaka i rebronoša. Sunđeri, najprimitivnije višećelijske životinje, nemaju diferenciran nervni sistem već kod njih sposobnost nadraživanja i kontraktilnosti imaju samo epitelijalne ćelije koje se nalaze oko pora.

Tokom evolucije i nakon razvitka višećelijskih živih bića iz jednoćelijskih, došlo je i do jasne tendencije u životinjskom carstvu ka koncentraciji određenih ćelija i specijalizaciji delova nervnog sistema. Dok su kod primitivnih životinja određeni pojedinačni neuroni imali posebne funkcije (npr. neuron koji je davao impuls za kretanje životinje i elementarnih pokreta tela crva), kod visoko kompleksnih nervnih sistema i do nekoliko milijardi međusobno povezanih neurona izvršavaju posebne zadatke.

U nervnim sistemima sa centralnim ganglijama (jezgrama) može se izvršiti podela na neurone koji provode podražaj u aferencama (od senzora do mozga) i eferencama (od mozga do efektora, npr. mišića).

Vidi još[uredi]

Reference[uredi]

  1. Berberović, LJ.; Hadžiselimović, R.; Dizsarević, I. (1987). Medicinska antropologija (1. izd.). Svjetlost, Sarajevo. ISBN 86-01-00364-8. 
  2. Kandel E- R., Schwartz J. H., Jessel T. M., Eds. : Principles of Neural Science, 2: Nerve cells and behavior. McGraw-Hill Professional. 2000. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  3. Finger S : Origins of neuroscience: a history of explorations into brain function, 1: The brain in antiquity. Oxford Univ. Press. 2001. ISBN 978-0-19-514694-3.
  4. Herculano-Houzel S, Avelino-de-Souza K, et al. (2014). „The elephant brain in numbers”. Front Neuroanat. 8: 46. PMC 4053853Slobodan pristup. PMID 24971054. doi:10.3389/fnana.2014.00046. 
  5. Nikoletseas M. M. : Behavioral and neural plasticity. 2010. ISBN 978-1453789452.
  6. Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. : Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. 2000. ISBN 9958-10-222-6.
  7. Hadžiselimović R., Maslić E. : Osnovi etologije – Biologija ponašanja životinja i ljudi. Sarajevo Publishing, Sarajevo. 1999. ISBN 9958-21-091-6.
  8. „Nervous System”. Columbia Encyclopedia. Columbia University Press. 

Литература[uredi]

  • Berberović, LJ.; Hadžiselimović, R.; Dizsarević, I. (1987). Medicinska antropologija (1. изд.). Svjetlost, Sarajevo. ISBN 86-01-00364-8. 

Spoljašnje veze[uredi]