Nervni sistem

Nervni ili živčani sistem kod životinja koordinira rad mišića, prati rad organa, konstruira i procesuira unos podataka od strane čula i inicira akciju.

Građa neurona i prijenos impulsa

Prikaz prijenosa podražaja duž jedne nervne ćelije

Osnovna gradivna jedinica nervnog sistema je nervna ćelija. Ona je građena iz dendrita, tijela nervne ćelije, jedra i neurita (aksona) - produženih dijelova nervne ćelije. Dendriti su kratki i razgranati. Oni primaju impulse i prenose ih ka tijelu nervne ćelije, a odatle se impuls kreće duž neurita (koji je dug, a na drugom kraju se grana). Na kraju se neurit sinapsama (ili spojnicama) vezuje za dendrite susjednog neurona (nervne ćelije) ili za efektor (mišić, žlijezdu ili ćeliju nekog organa sposobnog za odgovaranje na taj podražaj). Međutim, tu nije u pitanju fizička, već hemijska veza. To znači da se impuls na susjedni neuron ili efektor prenosi hemijskim putem, pomoću tzv. neurotransmitera ili neuromedijatora, u koje spadaju noradrenalin i acetilholin. Oni se nalaze u malenim proširenjima (terminalnim dugmićima) na krajevima ogranaka neurita koji imaju promjer od oko 1 mikrometar. U njima se nalazi veliki broj sinaptičkih mješaka, koji su ispunjeni jednim od neurotransmitera.

Duž jednog neurona impuls se prenosi akcionim potencijalom. Naime, nepobuđena nervna ćelija je električno polarizirana jer na vanjskoj površini ima veliku koncentraciju natrijevih jona, a na unutrašnjoj kalijevih. U trenutku podražaja mijenja se raspored molekula u membrani pa ona postaje propustljiva za izlazeće kalijeve i ulazeće natrijeve jone - dolazi do depolarizacije. Zbog akcionog potencijala dolazi do depolarizacije i u susjednim dijelovima neurona te se tako impuls prenosi od dendrita, preko tijela i do kraja neurita, tj. impuls se širi kao val duž tijela nervne ćelije.

Kada akcioni potencijal stigne do kraja neurita, sinaptički mješci se primaknu membrani dugmića i izbacuju svoj sadržaj u sinaptičku pukotinu. Oslobođeni neurotransmiter dospijeva do membrane narednog neurona (ili efektora) i nadražuje ga. Neurotransmiter vrlo brzo razlože odgovarajući enzimi, koji se nalaze u sinaptičkoj pukotini.

Međutim, u sinapsama postoje i suprotni procesi od navedenog - usporavanje širenje nadražaja, odnosno njegova inhibicija. Inhibicijske sinapse djeluju na principu povećanja polarizacije, a ne depolarizacije. Taj proces omogućavaju inhibitorni transmiteri, kao što je gamaaminobuterna kiselina (GABA).

Nervne ćelije, osim obične membrane (Švanove membrane, koja je prisutna kod svih nervnih vlakana), na neuritu imaju i bijelu ili mijelinsku membranu, koja je sastavljena od lipidne tvari mijelina, a nervnim vlaknima daje karakterističnu sedefastu boju. Na neuritu se u otprilike jednakim razmacima javljaju nemijelizirana područja - Ranvijerova (Renvier) suženja. Mijelinsku membranu nemaju ni razgranati krajevi neurita. Prisustvo Ranvijerovih suženja dosta ubrzava tok impulsa duž neurita, zato što se samo ona depolarizuju, a ne i mijelizirana područja, čija mijelinska membrana služi kao izolator. Još jedna vrsta nervnih vlakana koja nemaju mijelinsku membranu su vlakna koja se nalaze u nervnim ćelijama unutrašnjih organa, a zovu se siva ili amijelizirana nervna vlakna.

Tipovi nervnog sistema

Postoje dva tipa nervnog sistema: difuzni i centralizirani.

Difuzni ili mrežasti je sastavljen od mrežasto povezanih nervnih ćelija. Kod difuznog nervnog sistema podražaj se prenosi kontinuirano, ali se jačina podražaja gubi sa udaljenjem od mjesta nastanka i ne obuhvata čitav organizam. Taj tip nervnog sistema nalazi se kod dupljara, kod kojih je i jedini tip nervnog sistema, ali se javlja i kod svih viših životinjskih skupina. Kod njih funkcionira nezavisno od osnovnog sistema. Tako se nervni spletovi difuznog nervnog sistema mogu naći npr. u srcu i crijevnom zidu kičmenjaka.

Centralizirani je karakterističan po tome što intenzitet podražaja ne opada sa udaljenošću od izvora podražaja. Postoji podjela njegovih nervnih vlakana na aferentna ili ushodna i eferentna ili nishodna. Aferentna prenose impulse od periferije organizma do odgovarajućih nervnih centara (centripetalno). Eferentna imaju obrnut, centrifugalan rad. Centralizirani nervni sistem se može podijeliti na tri tipa:

vrpčasti nervni sistem - on je najjednostavniji i evolucijski najprimitivniji. U njemu su nervne ćelije grupisane u uzdužne trake, koje su na prednjem, a rjeđe i na zadnjem kraju spojene poprečnim vezama. Vrpčasti nervni sistem prisutan je kod pljosnatih glista, kao što su metilji i virnjaci i npr. nižih mekušaca.
ganglijski nervni sistem - u najrazvijenijem se obliku može naći kod člankovitih glista i zglavkara u vidu ljestvičastog nervnog sistema. Kod njega se u svakom članku (segmentu) nalazi po par ganglija, nervnih čvorova. One su međusobno povezane poprečnim nervnim vlaknima, a ponekada i djelimično ili potpuno spojene. Uzdužna nervna vlakna, koja sve parove ganglija povezuju u "ljestvicu" omogućavaju koordinirane pokrete susjednih članaka i cijelog organizma.
cjevasti nervni sistem - prisutan je kod svih hordata (svitkovaca) u obliku duge i zadebljale nervne cijevi na leđnoj strani tijela. Njen prednji bio izdiferenciran je u petodjelni mozak, a njezin ostatak čini kičmena moždina.

Cjevasti nervni sistem

Cjevasti nervni sistem se u najrazvijenijem obliku javlja kod čovjeka. Dijeli se na moždano-moždinski (cerebrospinalni) i autonomni (vegetativni) dio.

U okviru moždano-moždinskog nalaze se centralni nervni sistem (CNS - mozak i kičmena moždina) i periferni nervni sistem (PNS - svi živci koji izlaze iz mozga i kičmene moždine). On regulira voljne aktivnosti mišića glave i udova, te kretanje u prostoru, pa se stoga naziva tjelesnim ili somatskim. Moždano-moždinska nervna cijev zaštićena je hrskavičavim ili još čvršćim koštanim skeletom. Prisutne su i membrane: ribe imaju samo jednu, vodozemci, gmizavci i ptice po dvije, a sisari tri. Vanjska opna je tvrda i naziva se dura mater, a unutrašnja je mekana i zove se pia mater. Između njih se nalazi paučinasta opna. Cerebrospinalna tečnost ispunjava moždanu šupljinu, kanal kičmene moždine i sav prostor između navedenih membrana.

Iz mozga polazi 10 do 12 pari moždanih živaca koji mogu biti senzorni, motorni i mješoviti. Iz kičmene moždine polaze parni moždinski nervi koji su mješoviti. Njihov broj varira među različitim klasama kičmenjaka, ali kod čovjeka postoji 31 par.

Autonomni dio djeluje samostalno - bez učešća volje ili svijesti. Naziva se vegetativni (lat. vegetus = živ, zdrav) zato što kontrolira rad unutrašnjih organa, koji održavaju najbitnije životne, tj. vegetativne funkcije. Dijeli se na simpatički i parasimpatički. Osnovu simpatičkog čini simpatičko stablo - dva povezana lanca parnih ganglija duž bokova kičmene moždine i ganglije među utrobnim organima. U parasimpatički sistem uključeni su 10. moždani živac (vagus ili lutalac) i kompleks krstačno-moždinskih živaca, a njegove ganglije su u unutrašnjim organima koje oživčuju (inerviraju). Djelovanje simpatikusa i parasimpatikusa je antagonističko - jednu te istu funkciju jedan potiče (simpatiše) a drugi koči.