Tkanka nerwowa powstaje z ektodermy

Tkanka nerwowa powstaje z ektodermy. Zadaniem tkanki
nerwowej jest przyjmowanie bodźców, a następnie
przewodzenie ich w postaci i m -pulsów, czyli
przesuwającego się elektrycznego potencjału pobudzenia
wzdłuż nerwów i od komórki (neuronu) do komórki. Aby móc
spełniać to zadanie komórki nerwowe mają odpowiednią
budowę. Charakteryzuje je obecność wielu wypustek
łączących się ze sobą, przez co tworzą sieć. Pomiędzy
neuronami występują komórki glejowe, chroniące tkankę
nerwową oraz zaopatrujące ją w substancje odżywcze (np.
glukozę) potrzebne do sprawnego funkcjonowania.
Komórka nerwowa jest podstawową jednostką strukturaln0 funkcjonalną układu nerwowego. Zbudowana jest z ciała
komórki zawiera-jącego jądro komórkowe oraz dwóch
rodzajów wypustek nerwowych: licznych dendrytów
przyjmujących impulsy (przewodzenie dokomórkowe) i
jednego neurytu, czyli włókna osiowego (aksonu) przekazującego impulsy (przewo-dzienie odkomórkowe) do
następnego neuronu lub unerwianego narządu Końcowego.
Istotnym elementem budowy wypustek neuronu są osłonki
mielinowe. Osłonki te stanowią izolację elektryczną włókna
nerwowego. Ze względu na obecność osłonek wyróżnia się
włókna nagie (bez osłonek) i z osłonkami.
Komórki nerwowe nie przylegają do siebie ściśle, toteż
impuls nerwowy nie może być przekazany bezpośrednio do
sąsiedniego neuronu. Przewodzenie impulsu nerwowego
(czyli potencjału czynnościowego) jest możliwe dzięki
istnieniu synaps, tj. miejsc styku między neuronami oraz
między neuronami a innymi komórkami (np. mięśniową). Ze
względu na sposób przekazywania impulsu nerwowego
wyróżnia się synapsy chemiczne i synapsy elektryczne.
W synapsie chemicznej między neuronami występuje wąska
szczelina synaptyczna, a przewodzenie jest
jednokierunkowe i z udziałem przekaźników chemicznych
(neurotransmiterów), np. acetylocholiny, noradrenaliny. W
tym miejscu następuje zmiana sposobu przewodzenia
impulsu z elektrycznego na chemiczny (por. s. 237). W
synapsie elektrycznej błony synaptyczne neuronów prawie
przylegają do siebie, a przewodzenie impulsu odbywa się na
drodze elektrycznej.
Ze względu na funkcje komórki nerwowe dzielimy na:
- neurony czuciowe (dośrodkowe), tj. kontaktujące się
dendrytami z receptorem, np. komórką zmysłową
odbierającą bodziec;
- neurony pośredniczące (skojarzeniowe), występujące w
ośrodkowym układzie nerwowym, np. w rdzeniu,
pośredniczą w przekazywaniu impulsów między neuronami;
;- neurony ruchowe (odśrodkowe), tj. bezpośrednio
kontaktujące się z efektorem, np. mięśniem lub gruczołem
4.15. PRZEWODZENIE IMPULSÓW W UKŁADZIE
NERWOWYM
Neuron jest podstawową jednostką strukturalnofunkcjonalną układu nerwowego, zdolną do szybkiego
przekazywania impulsów nerwowych. Przewodzenie
impulsu nerwowego z jednej komórki nerwowej na drugą lub
z komórki nerwowej na inną (np. mięśniową) jest możliwe
dzięki istnieniu synaps, czyli miejsc styku (patrz par.
Synapsę tworzą błona presynaptyczna jednego neuronu,
błona postsynap-lyczna drugiego neuronu oraz szczelina
synaptyczna .
Niepobudzona błona komórkowa neuronu jest
spolaryzowana elektrostatyczni e, co jest spowodowane
różnym rozmieszczeniem ładunków dodatnich i ujemnych po
obu jej stronach. Na zewnątrz komórki ma ona ładunki
dodatnie (m.in. z nadmiaru jonów Nał), a od wewnątrz
ładunki ujemne (m.in. z nadmiaru jonów Cl"). To ilościowe
zróżnicowanie jonów jest wywołane różną
przepuszczalnością błony dla jonów oraz działaniem pompy
jonowej.
Zadziałanie bodźca nadprogowego powoduje depolaryzację
błony, polegajacą na zwiększeniu przepuszczalności dla
jonów Na+, które wnikają do wnętrza neuronu, znosząc
ładunek ujemny. Depolaryzacja następuje nie tylko w
miejscu zadziałania bodźca, ale rozprzestrzenia się w
postaci fali jako potencjał czynnościowy (impulsu). Po
przejściu fali depolaryzacji następuje repolaryza-cja błony,
czyli powrót do stanu początkowego (sprzed zadziałania
bodźca).
Gdy impuls nerwowy dotrze do synapsy powoduje
wydzielenie (ze zgromadzonych na zakończeniu aksonu
pęcherzyków) substancji chemicznych (trans-miterów, np.
acetylocholiny, adrenaliny, dopaminy, histaminy) do
szczeliny synaptycznej. Transmitery, łącząc się z
receptorami na Wonie postsynaptycznej, wywołują jej
depolaryzację i wyzwolenie potencjału czynnościowego,
który - jako impuls - przemieszcza się wzdłuż drugiego
neuronu.
Prędkość przepływu impulsu jest uzależniona m.in. od
obecności osłonek, które działając jak „izolatory" zwiększają
efektywność przewodzenia. We włóknach bezosłonkowych
prędkość przewodzenia impulsu wynosi 0,3-2 m/s. We
włóknach osłonkowych przekaźnictwo impulsu odbywa się
skokowo (od jednego przewężenia Ranviera do drugiego,
następnego itd.). Stąd też szybkość przepływu impulsu jest
znacznie większa i dochodzi do 120 m/s.
4.16. ODRUCHY JAKO JEDNOSTKI CZYNNOŚCIOWE
UKŁADU NERWOWEGO
Podstawową jednostką czynnościową układu nerwowego
zwierząt i człowieka są odruchy. Odruch jest to
automatyczna reakcja ustroju (odpowiedź efektora) na
bodziec działający na receptor, wyzwolona za
pośrednictwem układu nerwowego. Strukturalnym
(anatomicznym) elementem reakcji odruchowej jest łuk
odruchowy, natomiast jej elementem czynnościowym jest
działalność fizjologiczna poszczególnych składników łuku.
Łukiem odruchowym nazywamy drogę, jaką przebywa
impuls nerwowy od receptora do efektora.
Prosty rdzeniowy łuk odruchowy
I - receptora (narządu odbierającego bodziec),
II - dośrodkowej drogi doprowadzającej neuronu czuciowego
(aferentnego),
III - ośrodka nerwowego,
IV - odśrodkowej drogi wyprowadzającej neuronu
ruchowego (eferentnego),
V - efektora (narządu wykonującego, np. mięsień, gruczoł).
Najczęściej między neuronem czuciowym a ruchowym
funkcjonuje element dodatkowy, znajdujący się w ośrodku
nerwowym - neuron pośredniczący, kojarzeniowy.
U organizmów wyższych występują jednak odruchy, w
których bierze udział znaczna liczba neuronów. Jest to
złożony łuk odruchowy. Reakcja na odebrany bodziec
bywa wtedy bardzo złożona i wielostronna. Odruchy regulują
podstawowe procesy życiowe organizmów, tj. oddychanie,
odżywianie, wydalanie, rozmnażanie itp.
Odruchy dzieli się na bezwarunkowe i warunkowe.
Odruchy bezwarunkowe to wrodzone, trwałe,
automatyczne reakcje na bodźce, które przez całe życie
przebiegają tak samo. Z odruchami bezwarunkowymi,
zwłaszcza prostymi, związana jest niższa czynność
nerwowa zachodząca na poziomie rdzenia kręgowego i
przedłużonego, jednak odruchy złożone, zwłaszcza o dużej
komplikacji, mogą być koordynowane na wyższych piętrach
mózgowia.
Przykładami odruchów bezwarunkowych są;
- odruch kolanowy na uderzenie,
- odruch źrenicy na światło,
- odruchy obronne, np. na bodźce termiczne lub
mechaniczne (sparzenie, ukłucie).
Jak wspomniano, oprócz prostych odruchów
bezwarunkowych istnieją także złożone, będące podłożem
instynktów u zwierząt czy człowieka. Zachowania
instynktowne sprawiają wrażenie czynności przemyślanych,
są jednak wrodzonymi i odziedziczonymi zespołami
odruchowych form zachowania, typowymi dla danego
gatunku. Należą tutaj: instynkt pokarmowy, rozrodczy
(płciowy), rodzicielski (macierzyński), obronny, badawczy,
wędrowny, budowy gniazd i legowisk..
Odruch warunkowy to wyuczone, nabyte w ciągu życia
osobnika reakcje na bodźce. Powstają one na podłożu
odruchów bezwarunkowych przy udziale kory mózgu.
Odruchy warunkowe są zmienne, mogą się pojawiać lub
znikać w ciągu życia. W przeciwieństwie do odruchów
bezwarunkowych mogą być podporządkowane woli.
Odruchy warunkowe są podstawowym elementem uczenia
się i zapamiętywania. Są wykorzystywane m.in. przy
układaniu (tresurze) zwierząt.
Odruchy warunkowe wiążą się z wyższą czynnością
nerwową, a dochodzą do skutku na poziomie kory półkul
mózgowych.
BUDOWA I FUNKCJE UKŁADU
NERWOWEGO
Układ nerwowy kręgowców osiągnął wysoki stopień rozwoju
i specjalizacji. Dzieli się on pod względem czynnościowym
na 2 układy: somatyczny i autonomiczny (ryć. 132), przy
czym oba układy ze sobą współdziałają i stanowią całość
funkcjonalną, czyli nawzajem się uzupełniają w działaniu organizmu:
1 – uklad somatyczny:
osrodkowy (centralny ) – zbudowany z
mozgu i rdzenia kregowego
obwodowy – zbudowany z nerowo
odchodzacych od mozgu i rdzenia
zadania: koordynacja zewnetrzna, kontakt i reakcje na
swiat zew, zawiaduje reakcjami somatycznymi
2 uklad autonomiczny - zbudowany z pni nerowoych
rownoleglych do kregoslupa i zawierajacyhc zwoje
nerwowoewspolczuln ( sympatyczny )
przywspolczulny (parasympatyczny )
zadania: koordynacja wew i regulacja metabolizmu,
zawiaduje rekcjami trzewnymi
Elementami składowymi układu nerwowego są komórki
nerwowe (patrz s. 129). W rozwoju zarodkowym układ
nerwowy powstał z ektodermy, która tworzy rynienkę,
później cewkę nerwową. M ó z g w początkowych stadiach
powstaje jako pojedynczy pęcherzyk na końcu cewki
nerwowej. Następnie dzieli się na 3 odcinki:
przodomózgowie, śródmózgowie i zamózgowie, które
później różnicują się (ryć. 133) na: kresomózgowie (K),
międzymózgowie (M), śródmózgowie (S), tyłomózgowie (T),
czyli móżdżek, i zamózgowie (Z), czyli rdzeń przedłużony.
Części mózgu pierwotnie ułożone są liniowo, tzn. jedna za
drugą.
W toku ewolucji i rozwoju zarodkowego powstają m.in.
- z kresomózgowia - półkule mózgowe (ryć. 134-1) i płaty
węchowe
- z międzymózgowia - szyszynka (3), oko ciemieniowe (4),
oko przysadka mózgowa (6); /
- z tyłomózgowia - od spodu rozwija się błędnik, czyli ucho
wewnetrzne
Od międzymózgowia, śródmózgowia, tyłomózgowia i
zamózgowia odchodzi u wyższych kręgowców 12 par
nerwów mózgowych.
Ewolucyjne zmiany budowy układu nerwowego dotyczą
przede wszystkim mózgu (tab. 40 i ryć. 135).
Ogólne funkcje układu nerwowego można określić
następująco:
a) odbieranie, przetwarzanie i przewodzenie informacji o
zmianach w środowisku, kierowanie zachowaniem
zwierzęcia względem otaczającego go świata;
b) regulacja i kontrola działania poszczególnych narządów i
układów;
c) korelacja działania wszystkich narządów.
Szczegółowa analiza poszczególnych części mózgowia i
rdzenia kręgowego u kręgowców wyższych przedstawia się
następująco:
Kresomózgowie tworzą 2 półkule mózgowe o słabo (gady)
lub silnie (ssaki) pofałdowanej powierzchni i płaty węchowe,
zbudowane z 2 substancji: istoty białej (położonej
wewnętrznie) i istoty szarej (położonej zewnętrznie kory
mózgu). Istota szara zbudowana jest z ciał komórek
nerwowych tworzących ośrodki nerwowe, również
podkorowe. Istota biała składa się z włókien nerwowych
(neurytów i dendrytów), stanowiących drogi przewodzące.
W półkulach mózgowych zachodzi, we współpracy ze
śródmózgowiem. rdzeniem przedłużonym i kręgowym,
integracja i regulacja podstawowych funkcji organizmu. Jest
to wewnętrzna, tzw. niższa czynność nerwowa półkul
mózgowych, opierająca się na wrodzonych odruchach bezwarunkowych.
Kresomózgowie jest też ośrodkiem pamięci i świadomości.
Kora mózgu
- warstwa istoty szarej pokrywającej półkule mózgowe - oraz
ośrodki podkorowe, to siedlisko centrów nerwowych
związanych z wyższymi czynnościami nerwowymi, jak
czucie, ruch, a także słuch, mowa, wzrok (świadome
postrzeganie), pisanie, myślenie, kojarzenie,
zapewniającymi współdziałanie organizmu ze światem
zewnętrznym. Wyższe czynności nerwowe półkul
mózgowych związane są m.in. z odruchami nabytymi, czyli
warunkowymi.
Międzymózgowie spełnia funkcje głównego pośrednika
przekazującego impulsy nerwowe do kory mózgowej i
integrującego kontrolę nerwową oraz hormonalną
organizmu. Jest miejscem (podwzgórze) ważnych ośrodków
nerwowych: głodu-sytości, termoregulacji, pragnienia,
agresji-ucieczki oraz kierujących popędem płciowym i
macierzyńskim. Międzymózgowie (jego część
- podwzgórze) reguluje działanie układu dokrewnego za
pośrednictwem przysadki (mózgowej) i szyszynki.
Śródmózgowie to pośrednik (niższego poziomu), przez
który przebiegają liczne drogi nerwowe. Reguluje odbiór
wrażeń wzrokowych i słuchowych, wywiera wpływ
odruchowobezwarunkowy na wzajemne ułożenie części
ciała i postawę w zależności od siły ciążenia.
Tyłomózgowie, czyli móżdżek, jest ważnym
czynnościowym ośrodkiem kontroli, koordynacji i regulacji
ruchów, a przez to utrzymywania równowagi ciała, co
umożliwia organizmowi przeciwdziałanie sile ciążenia i
bezwładności, zapewniając ruchom większą celowość.
Zamózgowie, czyli rdzeń przedłużony, jest zbudowany z
zewnętrznie położonej istoty białej i wewnętrznie położonej
istoty szarej (a więc inaczej niż w kresomózgowiu). W
rdzeniu przedłużonym mieszczą się ośrodki kierujące
odruchowymi czynnościami niezależnymi od woli (odruchy
bezwarunkowe), jak ośrodki oddechowe, regulujące pracę
serca, ciśnienie krwi i funkcjonowanie układu pokarmowego
(żucie, połykanie, ssanie, wydzielanie śliny), ośrodki
kojarzeniowe słuchu i równowagi oraz koordynacji ruchowej
(odruchowej).
Rdzeń kręgowy dzieli się na takie same odcinki jak
kręgosłup. Podobnie jak w rdzeniu przedłużonym istota biała
leży na zewnątrz, a istota szara wewnątrz. Rdzeń jest
ośrodkiem odruchów bezwarunkowych (odruchy rdzeniowe)
oraz przewodzi impulsy do i od mózgowia.
Mózg jest chroniony przez kostną czaszkę (mózgoczaszke).
Leży w jamie czaszki otoczony 3 błonami, tzw. oponami
mózgowymi. Przestrzeń miedzy oponami wypełniona jest
płynem mózgowo-rdzeniowym, który amortyzuje urazy
mechaniczne, np. uderzenia. Podobnie chroniony jest rdzeń
kręgowy (kręgosłup, kanał kręgowy, opony rdzenia, płyn
mózgowo-rdzeniowy).
Mózg dorosłego mężczyzny waży średnio 1375 g, kobiety
1240 g. Możliwe są jednak znaczne wahania w obydwie
strony, co nie stanowi o inteligencji i uzdolnieniach.
Narządem wzroku człowieka są parzyste oczy. W rozwoju
ewolucyjnym rozwinęły się z międzymózgowia. Oko pozwala
na rejestrowanie wrażeń świetlnych, wizualnych, a tym
samym na dokładne i prawidłowe wyobrażenie o świecie
zewnętrznym.
Oko jest zbudowane (ryć. 160) z gałki ocznej oraz narządów
dodatkowych, (iikich jak: powieki, brwi, rzęsy, gruczoły
łzowe, mięśnie oka.
Gałka oczna, osadzona w oczodole, jest zbudowana z
następujących elementów:
- rogówki (przezroczysta część błony włóknistej gałki) okrywającej przednią 1/5 powierzchni gałki ocznej,
ochraniającej oko przed urazami mechanicznymi i ulegającej
regeneracji;
- komory przedniej z cieczą wodnistą, znajdującej się
między rogówką u tęczówką;
- źrenicy - otworu w tęczówce o zmiennej średnicy (3-8
mm), zależnej od ilości dopływającego światła;
- tęczówki (przednia część błony naczyniowej gałki), która
działa jak przesłona regulująca wielkość źrenicy, a tym
samym ilość światła wpadającego do oka; tęczówka zawiera
barwnik decydujący o kolorze oczu;
- soczewki - całkowicie przezroczystej, warunkującej
ostrość widzenia dzięki skupianiu promieni świetlnych na
siatkówce; proces ustawiania obrazu na ostrość nosi nazwę
akomodacji oka i polega na ruchach (wyginaniu i zmianie
ogniskowej) soczewki;
- ciała szklistego położonego między soczewką a
siatkówką, zajmującego największą część, bo około 4/5
gałki ocznej; ciało szkliste, o konsystencji galaretowatej,
otoczone jest błoną szklistą;
- siatkówki - warstwy światłoczułych komórek nerwowych,
tj. pręcików i czopków, które są właściwymi receptorami
wzrokowymi (fotorecep-torami), przy czym pręciki zawierają
rodopsynę i reagują na natężenie światła o zmroku (biel,
szarość, czerń), czopki zaś zawierają jodopsynę i reagują na
barwy; liczba czopków warunkuje zdolność rozdzielczą oka
(mierzoną najmniejszą odległością dwóch rozróżnianych
jeszcze punktów odbieranego obrazu);
- nerwu wzrokowego przekazującego impulsy z siatkówki
do kory mózgowej;
- naczyniówki (tylna część błony naczyniowej gałki) - z
wbudowanymi bardzo licznymi naczyniami krwionośnymi;
- twardówki (nieprzezroczysta cześć błony włóknistej gałki)
- osłaniającej 4/5 pozostałej (poza rogówką) powierzchni
gałki.
Za pomocą narządu wzroku człowiek rozpoznaje
przedmioty, odróżnia ich kolor, kształt, ocenia odległość.
Obserwowane przedmioty odbijają światło, które
przechodząc przez układ optyczny oka (rogówka, ciecz
wodnista komory przedniej, źrenica, soczewka, ciało
szkliste) pada na siatkówkę. Powstałe impulsy z receptorów
siatkówki przenoszone są nerwami wzrokowymi do kory
mózgu (korowych ośrodków wzroku w płacie potylicznym),
gdzie podlegają analizie i syntezie (obraz postrzegany).
Wśród schorzeń oka wymienia się:
- wady wzroku, a mianowicie:
astygmatyzm, który jest wynikiem nieprawidłowego
wysklepienia rogówki, co sprawia, że na siatkówce powstaje
nieostry obraz; korekta - szkła cylindryczne lub soczewki
kontaktowe,
krótkowzroczność powodowaną skupianiem się promieni
światła przed siatkówką (zbyt silne załamywanie światła,
zbyt wydłużona gałka oczna); korekta - soczewka podwójnie
wklęsła,
dalekowzroczność wywołaną skupianiem się promieni
świetlnych za siatkówką (za słabe załamywanie światła,
skrócona gałka oczna); korekta - soczewka dwuwypukla;
- ślepotę zmierzchową (kurza ślepota) spowodowaną
niedoborem witaminy A (nazwa pochodzi stąd, że z natury
ptaki domowe źle widzą przy słabym oświetleniu);
- daltonizm, tj. ślepotę na barwy czerwoną, zieloną i
błękitną uwarunkowaną genetycznie, a sprzężoną z płcią.
BUDOWA I FUNKCJE UCHA CZŁOWIEKA
Ucho człowieka (ryć. 161) składa się z:
a) ucha zewnętrznego, do którego zalicza się małżowinę
uszmi i przewód słuchowy; ucho zewnętrzne oddzielone jest
od ucha środkowego błoną bębenkową;
b) ucha środkowego, w którym wyróżnia się jamę
bębenkową, kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko,
strzemiączko) i trąbkę słuchów;) (Eustachiusza);
c) ucha wewnętrznego (błędnik), w skład którego wchodzą 3
kanały półkoliste, ślimak i przedsionek.
Poszczególne części składowe ucha spełniają różne
skomplikowane funkcje:
- małżowina uszna służy do lokalizowania źródła dźwięku
oraz skupiania fal dźwiękowych;
- przewód słuchowy przekazuje, wzmacnia i ukierunkowuje
drgania fali dźwiękowej na błonę bębenkową; przewód
wysłany jest urzęsionym nabłonkiem, zawierającym gruczoły
łojowe i woskowinowe, których wydzielina tworzy warstwę
ochronną;
- błona bębenkowa - elastyczna, cienka błona zbudowana
z tkanki łącznej, wprawiana jest w drgania przez fale
głosowe;
- kosteczki słuchowe — połączone między sobą stawowo stanowią pomost między błoną bębenkową a uchem
wewnętrznym; drgania z błony bębenkowej przenoszone są
na kosteczki, których rola polega na wzmacnianiu fali
dźwiękowej oraz regulowaniu właściwości akustycznych
powietrza i ucha wewnętrznego;
- trąbka słuchowa - przewód łączący ucho środkowe z
gardłem, służy do wyrównania ciśnień i zarazem
zabezpiecza ucho środkowe przed skutkami zbyt silnych fal
dźwiękowych (częsty odruch połykania wyrównuje zaistniałe
różnice ciśnień);
- ślimak - to skręcony kanał zawierający płyn zwany
endolimfą; w ślimaku z.najduje się narząd Cortiego, będący
właściwym narządem słuchu; na skutek drgania fal
dźwiękowych pobudzana jest endolimfa, któni drażni
komórki nerwowe w narządzie Cortiego, te z kolei
przekazują impulsy do nerwu słuchowego, a za jego
pośrednictwem do korowego ośrodka słuchu (płai
skroniowy), gdzie powstaje wrażenie słuchowe.
Kanały półkoliste ucha wewnętrznego są zbudowane z 3
rurkowatych przewodów ustawionych w stosunku do siebie
prostopadle w różnych płaszczyznach. Kanały te są
właściwym narządem równowagi. Wypełnione endolimfa, w
której zanurzone są kryształki CaCO3 - kamyczki
błędnikowe, zwane też otolitami. W zależności od ułożenia
ciała kamyczki pobudzają receptory równowagi w kanałach
półkolistych. Receptory te przekazują impulsy za
pośrednictwem nerwu słuchowego do korowych ośrodków
koordynacji ruchowej, orientując organizm o jego położeniu
w przestrzeni. Wszystkie kanały półkoliste zaczynają się i
kończą w przedsionku.
Ucho spełnia więc podwójną funkcję. Jest narządem słuchu
(odbiera fale dźwiękowe) i równowagi (odbiera informacje o
zmianach położenia całego organizmu bądź jego części).