Нервни систем

Нервни систем
Нервни систем човека: ЦНС (црвено) и ПНС (плаво)
Детаљи
Идентификатори
Латински	Systema nervosum
MeSH	D009420
TA	A14.0.00.000
FMA	7157
Анатомска терминологија

Нервни систем или живчани систем (лат. systema nervosum) обезбеђује усаглашавање организма животиње са спољашњом средином кроз сталне и брзе реакције на промене у тој средини и координацију деловања организма као целине. Нервни систем обухвата нервне и глијалне ћелије у једном организму, њихов распоред и међусобне везе. Неурони могу пратити промене у спољашњој средини (дражи, стимулуси) и као одговор на њих генерисати и преносити информацију у виду брзог таласа деполаризације ћелијске мембране (нервни импулс) до ефекторних ћелија. Настанак и еволуција неурона су везани за употребу потенцијала свих ћелија да контролишу концентрације јона са две стране плазма мембране. Вероватно је јединствена карактеристика неурона њихов кончаст облик, који омогућава преношење сигнала на релативно велике удаљености.

Нервни систем, дакле, учествује у пријему, провођењу и обради прикупљених информација о вањској и унутрашњој средини и одговору оргнизма на примљене импулсе. Уз систем жлезда са унутрашњим лучењем, нервни систем је основа за одржавање целовитости и саморегулације живих бића, односно одржавања хомеостазе. Његова улога почива на једној од основних особина живих бића - осетљивости (подражајности, иритабилности). Величина нервног система варира од неколико хиљада ћелија код најједноставнијих црва, до 300 милијарди ћелија код Афричког слона.

У филогенетски примитивном стању, нервни системи су блиско асоцирани са епидермом животиња, и најчешће лоцирани управо у његовој основи. Ова позиција осликава њихово заједничко ембриолошко порекло. Постоји неколико основних типова нервног система код животиња: дифузан, врпчаст, лествичаст, ганглионеран, цеваст.

Кичмењаци поседују цевасти нервни систем који се састоји од два дела:

• централног нервног система (ЦНС)
• периферног нервног система (ПНС).

Организација и функција

Приказ мултиполарног неурона кичмењака:
1. дендрит
2. аксон
3. Ранвијеова сужења (чворови)
4. терминални завршеци аксона
5. мијелински омотач (Шванова ћелија, олигодендроцит)
6. тело неурона
7. једро

Дијаграм главних делова кичмењачког нервног система

Основна организацијска и функцијска јединица нервног система је нервна је ћелија или неурон. Састоји се од звездастог тела са једром и нервних наставака. То су (1) кратки - дрволико разгранати дендрит и (2) дужи неурит или нервно влакно, који се на крају такође грана. Дендрити преносе импулсе (подстицаје, подражаје) ка телу неурона, а аксони - од тела ка дендриту суседног неурона или ефектору. Међусобни спој суседних нервних ћелија остварује се функционалном везом дендтита једне са неуритом друге и то преко синапсе или спојнице.

Периферни нерви састављени су од аксона који се пружају читавом њиховом дужином па код човека могу достићи дужину и преко 1 м. Мождане и мождинске нерве чине снопови кратких аксона, а у осећајним и аутономнитн нервима, тела неурона се удружују у специјалне чвориће - ганглије.

Преношење нервних импулса дуж неурона остварује се протицањем наелектрисаних честица - јона кроз мембрану неурита. Непобуђена нервна ћелија је електрично поларизована, јер унутрашњу и спољну страну њене опне одликују различити - позитивни и негативни набоји. То је последица разлика у концентрацији натријумових и калијумових јона на супротним странама опне. Висока унутрашња концентрација калијума, а ниска натријума, праћена је обрнутим смером њихових вањских концентрација. У моменту подражаја, мења се распоред молекулa у мембрани па она постаје пропустљива за излазеће калијумове и улазеће натријумове јоне. Мембрана губи поларизацију - деполаризује се – а настали електрични набој (акциони потенцијал) доводи до промене односа концентрација ових јона у њеном суседном делу, који се такође деполаризује. Деполаризовани део мембране је електронегативан у односу на поларизирани. Зато се између њих ствара струјно коло па се рецепторски импулс шири као талас деполатизација, који брзо напредује дуз нерва.

Једно од основних својстава нервних ћелија је да реагују по принципу „све или ништа“, тј. своју пуну функцију остварују већ на самом прагу надражаја.

За нормално функционирање нервног система посебно је значајна способност међусобне примопредаје биоелектричних импулса нервних ћелија. Створене подстицаје дражени неурон шаље у облику слабих али брзих вибрација електричног напона ка синапсама, које га вежу са осталим деловима нервног система. Међутим, примљени надражај не преноси се у приспелом биоелектричном облику, него посредством посебних хемијских супстанци које имају улогу неуротрансмитера или неуромедијатора. Постоји више супстанци са таквим својствима, од којих су најчешћи ацетилхолин и норадреналин.

На самим крајевима финих огранака пресинаптског неурита налазе се мала проширења - тернинални дугмићи, промјера око 1 микрометар. У њима је велики број синаптских мјешака, испуњених једним од неуромедијатора. Када акцијски потенцијал стигне до вршног проширења, синапсни мешци крећу према мембрани дугмића, стапају се с њом и избацују свој садржај у синапсну пукотину. Ослобођена посредничка супстанца доспева до мембране наредног неурона и надражује га. Излучени медијатор веома брзо разлажу одговарајући ензими, који се налазе у синапсној пукотини. Осим ширења надражаја у синапсама постоје и процеси супротног деловања, тј. инхибицији његовог распростирања. Инхибицијске синапсе делују на принципу повећања поларизације, а не деполаризације. Тај процес омогућавају инхибиторни медијатори, као што је гама-аминобутерна киселина (ГАБА) нпр. Тиме је комплетиран систем провођења, убрзавања и успоравања тока нервних импулса.

Посебна особеност аксона кичмењака је да, поред властитих мембрана, имају и посебне овојнице. Бела или мијелинска нервна влакна имају омотач од липидне материје мијелина, који им даје карактеристичну седефасту боју. Улазе у састав већине периферних мождано-мождинских нерава. На њиховом мијелинском омотачу, у доста правилним размацима, јављају се немијелинизирана - тзв. Ранвијеова (Ренвиер) сужења, без те овојнице, коју немају ни разгранати завршеци аксона. У мијелинским нервним влакнима деполаризација захвата само неизолиране дијелове (Ранвијеова сузења) што знатно убрзава ток импулса. Сива или нервна влакна немају мијелински омотач, а налазе се у нервима унутрашњих органа. Без обзира на споненуте разлике, сва нервна влакна имају и властиту танку спољну опну ћелијске грађе, која се означава као Шванова овојница. У централном нервном систему налазе се и глије - посебне ћелије које су значајне за његов метаболизам, распростирање надражаја и подешавање ступња надражљивости.

Типови нервног система

Типови нервног система код различитих организацијских типова животиња – одозго:
мрежасти
врпчасти
ганглијски
цевасти.

Скуп свих нервних ћелија организма чини његов нервни систем. Организација нервног система јавља се у два основна облика или типа:

• (1) дифузни или систем нервних сплетова и
• (2) централизомани нервни систем

Дифузни нервни систем

Дифузни нервни систем састављен је од мрежасто повезаних нервних ћелија, међу којима се изворни надражај равномерно распростире у свим правцима. У процесу концентричног ширења, интензитет надражаја постепено опада и на извесној удаљености од подраженог места - потпуно се губи. Нервни сплетови једини су тип нервног система дупљара, али се, заједно са централизираним системом, сусрећу и код свих виших животињских група, код којих функционишу независно од основног система. Код кичмењака, нпр. налазе се у срцу и цревном зиду.

Централизирани нервни систем

Овакви, сложени, нервни системи укључују нервне ћелије које су местимично груписане у нервне центре, обично удаљене од рецепторних и ефекторних ћелија и органа. Са телесном периферијом повезани су веома дугим нервним влакнима (аксонима). У њима провођење нервних импулса није непрекидан (континуиран), него повремен - ритмички процес. За разлику од дифузног система, овде се надражај или акцијски потенцијал преноси без опадања интензитета.

По самој својој грађи, свако нервно влакно могло би проводити надражај у оба смера. Међутим, периферна нервна влакна одликују се једноставнијим провођењем импулса. Аферентна или узлазна (усходна) влакна проводе подражаје центрипетално, тј. од периферије организма ка одговарајућим нервним центрима, а еферентна или силазна (нисходна) - центрифугално, односно од нервних центара ка периферним органима. Будући да усходна влакна, уствари, проводе импулсе од рецептора до нервних центара, чесће се означавају као осећајна или сензорна. Силазна влакна прослеђују нервни импулс из нервних центара ка ефекторима па се зову покретачка или моторна.

На основу плана грађе, разликују се три типа централизираног нервног система:

• врпчасти,
• ганглијски и
• цевасти.

Врпчасти нервни систем

Врпчасти нервни систем најједноставнији је и еволуцијски најпримитивнији тип централизираног нервног система, а јавља се код пљоснатих глиста, као сто су метиљи и вирњаци (планарије), и нижих мекушаца. У њему су нервне ћелије груписане у уздужне траке, које су у предњем, а ређе и на задњем крају спојене попречним везама.

Ганглијски нервни систем

У најразвијенијем ступњу сусреће се у лествичастом облику код чланковитих глиста и зглавкара. У сваком њиховом чланку (сегменту) налази се по пар нервних чворова: ганглија. Оне су медусобно повезане попречним нервним влакнима, а понекад и делимично или потпуно спојене. Заједно са чулним ћелијмна и мишићима свог сегмента чине потпуну и врло самосталну реакцијску целину. Међутим, уздужна нервна влакна, која све парове ганглија повезују у јединствену лествицу, омогућују координисане покрете суседних чланака и целог организма. Код виших облика устројства оваквог нервног система, ганглије у чланцима су функцијски подређене „можданим“ ганглијама, иако још увек имају самносталне функције, које „мозак“ само покреће или кочи.

Цевасти нервни систем

Цевасти нервни систем, и у свом најједноставнијем облику, знатно је функцијски сложенији од претходних. Имају га хордати, у облику дуге и задебљале нервне цеви, на ледној страни тела. Предњи део је издиференциран у петоделни мозак, а остатак чини кичмену мождину. Ступањ њихове развијености у директној вези је са ступањем еволуцијског развоја и функцијским особеностима рецепторских и ефекторских органа. У најразвијенијем облику јавља се код човека.

Моздано-мождинска нервна цијев је заштићена хрскавицом или још моћнијим коштаним скелетом. Њену непосредну унутрашњу заштиту од неповољних спољних утицаја осигуравају посебне опне. Путем богато разгранате мреже крвних судова оне истовремено учествују и у исхрани и дисању нервног ткива.

Рибе имају само једну такву опну, водоземци, гмизавци и птице по две, а сисари - три. Споља је тврда опна (дура), а на мождано-мождинску површину, укључујући и моздане вијуге и наборе, непосредно налијеже мека опна. Између њих је паучинаста опна. Сав простор између опни, мождане шупљине (4 мождане коморе) и канал кичмене мождине испуњава мождано-мождинска или цереброспинална течност. Из мозга полази 10-12 пари снажних можданих нерава, који по природи своје функције могу бити

• сензорни,
• моторни и
• мешовити.

Из кичмене мождине полазе мождински нерви, који су редовно мешовити. Њихов број варира по класама кичмењака, да би код човјека износио 31 пара.

Овај тип нервног система обухвата бројне појединацне, једноставне и најсложеније, али медусобно хијерархијски повезане целине, које након пријема надражаја из рецептора, ускладују одговарајуће функције и активности организма. Деле се на

• мождано-мождински (цереброспинални) и
• аутонорнни (вегетативни) део.

У оквиру мождано-мождинског су:

• централни нервни систем (ЦНС) и
• периферни нервни систем (ПНС).

ЦНС чине мозак и кичмена мождина, а ПНС - сви живци који излазе из мозга (мождани или церебрални) и кичмене мождине (мождински или спинални). Они регулирају вољне активности мишића главе и удова, те кретање у простору, због чега се овај део нервног система означава и као соматски (телесни).

Аутономни део нервног система, иако је у вези са центрлним, делује смностално - без учешћа воље или свести. Будући да контролише рад унутрашњих органа, који одржавају најбитније животне, тј. вегетативне функције, познат је и под називом вегетативни (лат. vegetus = зив, здрав). Његова влакна допиру и у кожу.

Према међусобним разликама у устројству и функцији, аутономни део нервног система дели се на:

• симпатикусни и
• парасимпатикусни.

Основу симпатикусног нервног система чини симпатикусово стабло - два повезана ланца парних ганглија дуж бокова кичнене мождине и ганглије меду утробним органима. У парасимпатикусни систем укључени су мождани живац (луталац или вагус), комплекс крстачно-мождиних нерава, а његове ганглије су у унутрашњилн органима које инервирају. Деловање симпатикуса и парасимпатикуса међусобно је антагонистичко - исте функције један подстиче („симпатизира“), а други кочи. Зато је ступањ усаглашености њиховог деловања изузетно значајан за нормално одвијање свих животних процеса.

Центри аутономног дела нервног система налазе се у кичменој и продуженој мождини, а они главни - у међумозгу. То омогућава да се његово деловања ускладује и надопуњује са функцијама ЦНС.

Систем провођења и обраде информација у ПНС и ЦНС

Међунеуронске везе у централном нервном систему најчешће нису једноставне. На улазу у кичмену мождину, узлазна нервна влакна гранају се тако да свака грана може образовати властиту синапсну везу, преко које се долазећи надражаји преносе до одговарајућих центара. У кичменој и продуженој мождини такође постоје и многобројни посреднички неурони, који примају надражаје од периферних нервних ћелија и прослеђују их централним неуронима. Исте такве појаве присутне су и у силазном путу преношења нервних импулса. Таква разуђеност синапси и односи међу неуронима омогућују да једна нервна ћелија може да успостави везу са мноштвом других, из различитих делова централног нервног система или са рецепторима разних делова тела.

Осећајни (сензорни) и покретачки (моторни) систем пријема и провођења нервних импулса многућава усаглашено функционирање свих веза између рецептора и ефектора. Чине га

• сензорни,
• моторни и
• мешовити (сензмно-мотоми) нерви, те
• одговарајуће области ЦНС.

Од 12 пари мозданих живаца човека 3 су сензорна, 5 моторних и 4 мешовита. Сви (31 пар) можданских нерва су, међутим, искључиво мешовити. Сензома влакна сваког од њих улази у задње рогове кичмене моздине, а моторна излазе из предњих. Ћелијско тело моторних неурона налази се у сивој маси, а сензорних у два низа ганглија симпатикусног стабла. Иза ганглије, у смеру рецептора и ефектора, обе врсте влакана сваког живца уједињују се у мешовити, који се затим дели на две - такође мешовите гране. Једна од њих инервира леђни регион, а друга кожу и мишиће трбушне и бочне стране тела и удова. Мождана контрола моторних и сензорних функција одвија се у строго одређеним областима коре великог мозга. Сви ти делови сиве масе међусобно су повезани, како унутар сваке хемисфере, тако и међу одговарајућим деловима две хемисфера. Нервним путевима, истовремено су повезани и са центрима у белој маси и нижим центрима у међумозгу, малом мозгу, продуженој и кичменој мождини. На тај начин, а преко сензорских и моторних неурона, те вегетативног дела нервног система, кора великог мозга је у вези са свим деловима тела.

Како свакој његовој области прецизно одговара пројекција сензорних и моторних функција одређених делова тела, ова подручја означавају се као пројекцијске области. На основу тога да ли се у њима завршавају сензори или из њих полазе моторни путеви импулса, деле се на сензорне и моторне. Све моторне области смештене су са предње стране централне вијуге, а са њене стражње стране су одговарајуће сензорне области за кожу и мишиће. Њихов редослед је подударан са моторним, али су просторно распоређене тако као да је човек „пројектован“ наглавачке. Притом свака хемисфера контролише функције супротне стране тела.

У прихватању и анализи приспелих сензорних информација, поред коре великог мозга, најважнију улогу има таламус (видни брежуљак). Тај део међумозга изузетно је значајан сензитивни центар, који је повезан са путевима за дубоку или несвесну и површинску или свесну осећајност, као и кором великог мозга. У таламусу се сливају информације вида, слуха, равнотеже, мириса и кожних чула. У сензорним центрима налазе се својеврсни „шифранти“, тј. тумачи и анализатори приспелих импулса, који тек након прецизног „превода“ добијају пуно значење и квалитет информације. Зато се сензорне пројекцијске области означавају и као анализатори чула.

Интеграцијске нервне функције почивају на способности одређених група неурона или нервних центара да, истовремено или у следу, примају многобројне улазне (сензоме) поруке. Затим, у анализи и сређивању примљених порука, ови центри стичу општи увид у ситуацију у којој се организам налази. Захваљујући томе, путем моторног одговора, они, аутоматски или хотимично, могу прилагодити активности ефектора, чији је крајњи циљ одржавање функционалне целовитости организма. Главне обједињујуће функције одвијају се у кори великог мозга, а дуж кичмене и продужене мождине оне су на нивоу рефлексних активности. Рефлекси су најједноставније интеграцијске функције ЦНС, које обухватају преко 90% укупних активности нервног система човека. Основа њихове успоставе је рефлексни лук, у који улазе

• рецептор,
• осећајно нервно влакно,
• покретачко нервно влакно и
• ефектор.

Моносинапсни рефлексни лукови укључују само по један сензоми и моторни неурон, а код полисинапсних, између њих се налази и најмање још један међунеурон.

Асоцијацијске нервне области су повезујуће функције које омогућавају спајање и смислено повезивање међусобно условљених највиших способности нервног система. Те области, које такође могу бити моторне и сензорне, код човека налазе се у чеоним, слепоочним и потиљачним режњевима коре великог мозга. Формирају се поступно, након рођења и то после свих сензорних и моторних пројекцијских области. За њих су везане најсложеније психичке активности човека, меду којима је и интелигенција. Она се заснива на способности повезивања подражаја који су примљени у различитим пројекцијским областима и програмирању сврсисходног одговора организма у новонасталих ситуацијмна. У асоцијацијским областима су и центри за говор, памћење и др. Посебна асоцијацијска влакна означена као попречне спојнице, повезују одговарајуће центре две хемисфере и одређене центре унутар сваке од њих. Један од већих снопова таквих нервних влакана налази се у „можданој греди“, која спаја леву и десну хемисферу великог мозга - централе свих вољних, аутоно1мних и највиших психичких функција нервног система.

Еволуција нервног система

Главни чланак: Еволуција нервног система

Најпростији тип нервног система, мрежаст (дифузан) јавља се први пут код жарњака и реброноша. Сунђери, најпримитивније вишећелијске животиње, немају диференциран нервни систем већ код њих способност надраживања и контрактилности имају само епителијалне ћелије које се налазе око пора.

Током еволуције и након развитка вишећелијских живих бића из једноћелијских, дошло је и до јасне тенденције у животињском царству ка концентрацији одређених ћелија и специјализацији делова нервног система. Док су код примитивних животиња одређени појединачни неурони имали посебне функције (нпр. неурон који је давао импулс за кретање животиње и елементарних покрета тела црва), код високо комплексних нервних система и до неколико милијарди међусобно повезаних неурона извршавају посебне задатке.

У нервним системима са централним ганглијама (језграма) може се извршити подела на неуроне који проводе подражај у аференцама (од сензора до мозга) и еференцама (од мозга до ефектора, нпр. мишића).

Види још

• Неурон
• Нерв
• Периферни нервни систем
• Симпатички нервни систем
• Парасимпатички нервни систем
• Рефлекси код човјека
• Аутономни нервни систем
• Рефлексни лук

Литература

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

Спољашње везе

• The Human Brain and the Effect of Drugs
• The Human Brain Project Homepage