Układ nerwowy - Biologia na czasie 2 (ZP)

1.Funkcje układu nerwowego

Odbiera i analizuje bodźce ze środowiska zewnętrznego i z wnętrza ciała, wywołuje reakcje na bodźce, reguluje i koordynuje pracę innych układów narządów oraz steruje wyższymi czynnościami nerwowymi, np. pamięcią i emocjami. Wraz z układem hormonalnym utrzymuje homeostazę.

2.Podział układu nerwowego ze względu na budowę

Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) - mózgowie i rdzeń kręgowy; odbiera i analizuje bodźce, decyduje o reakcjach. Obwodowy układ nerwowy - nerwy czaszkowe i rdzeniowe odchodzące od mózgowia i rdzenia; przewodzi sygnały między OUN a receptorami i efektorami.

3.Podział układu nerwowego ze względu na funkcje

Somatyczny układ nerwowy odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego i kieruje świadomymi ruchami, np. pisaniem. Autonomiczny układ nerwowy odbiera bodźce z wnętrza ciała, reguluje pracę narządów wewnętrznych niezależnie od woli i utrzymuje homeostazę; dzieli się na układ współczulny i przywspółczulny, które działają antagonistycznie (przeciwstawnie).

4.Neurony i komórki glejowe

Neurony (komórki nerwowe, ok. 100 mld w układzie nerwowym człowieka) przekazują informacje w postaci impulsów nerwowych. Komórki glejowe chronią i odżywiają komórki nerwowe.

5.Budowa neuronu

Ciało komórki nerwowej otacza jądro komórkowe. Dendryty to krótkie wypustki doprowadzające impulsy do ciała komórki, a akson - pojedyncza, długa wypustka odprowadzająca impuls z ciała neuronu. Aksony większości neuronów pokrywa osłonka mielinowa, która jak izolacja kabla przyspiesza przewodzenie. Impuls biegnie zwykle od dendrytów przez ciało komórki do zakończenia aksonu.

6.Rodzaje neuronów

Neurony czuciowe przewodzą impulsy od receptorów (np. dotyku w skórze) do OUN. Neurony ruchowe przewodzą impulsy z OUN do narządów, np. mięśni. Neurony pośredniczące przewodzą impulsy między neuronami czuciowymi a ruchowymi.

7.Polaryzacja i potencjał spoczynkowy

W stanie spoczynku wewnątrz neuronu jest więcej jonów ujemnych niż dodatnich, a w płynie pozakomórkowym więcej dodatnich. Ta różnica ładunków po obu stronach błony to polaryzacja, a wynikająca z niej różnica potencjałów - potencjał spoczynkowy.

8.Depolaryzacja i potencjał czynnościowy

Odbiór bodźca wprowadza neuron w stan pobudzenia: błona staje się przepuszczalna dla jonów i jony dodatnie masowo napływają do wnętrza neuronu. Ta chwilowa zmiana proporcji ładunków to depolaryzacja; powstaje potencjał czynnościowy i impuls nerwowy.

9.Przewodzenie impulsu nerwowego

Impulsy nerwowe to impulsy elektryczne przewodzone dzięki zjawiskom elektrochemicznym w błonie neuronu. Fala depolaryzacji, czyli impuls, przesuwa się wzdłuż neuronu, a poprzednie odcinki wracają do stanu spoczynku dzięki repolaryzacji - powrotowi do pierwotnej polaryzacji.

10.Synapsa i działanie synapsy chemicznej

Synapsa to połączenie, zwykle zakończenia aksonu z dendrytem kolejnego neuronu, a także z komórką mięśniową lub gruczołową. W synapsie chemicznej impuls powoduje uwolnienie neuroprzekaźnika z pęcherzyków do szczeliny synaptycznej; neuroprzekaźnik łączy się z receptorami błony następnej komórki i pobudza ją. Synapsy mogą też wzmacniać lub wyciszać sygnał.

11.Neuroprzekaźniki

Związki chemiczne uwalniane pod wpływem impulsu do szczeliny synaptycznej, które przekazują informację w synapsach chemicznych. Pobudzające (serotonina, dopamina, adrenalina) wywołują impuls w następnym neuronie; hamujące (GABA) wyciszają sygnał, więc nie jest przekazywany dalej.

12.GABA (kwas γ-aminomasłowy)

Neuroprzekaźnik hamujący. Wraz z serotoniną zapewnia odpowiednią jakość i długość snu, a w procesach poznawczych pozwala skupić uwagę.

13.Dopamina

Neuroprzekaźnik pobudzający odpowiedzialny m.in. za emocje i odczuwanie przyjemności; ważny dla wykonywania ruchów. Jej niedobór prowadzi do choroby Parkinsona, a substancje psychoaktywne zwiększają jej poziom w mózgu.

14.Adrenalina i serotonina

Neuroprzekaźniki pobudzające. Adrenalina decyduje o reakcji na stres: przyspiesza pracę serca, podnosi ciśnienie krwi i rozszerza oskrzela. Serotonina, zwana hormonem szczęścia, reguluje sen, apetyt, temperaturę ciała i ciśnienie krwi; jej niski poziom może powodować agresję, zmęczenie i spadki nastroju.

15.Ośrodkowy układ nerwowy i mózgowie

OUN odbiera i analizuje informacje o pracy narządów i decyduje o reakcjach na bodźce. Tworzą go mózgowie i rdzeń kręgowy. Mózgowie - najważniejsza część układu nerwowego - składa się z mózgu, pnia mózgu i móżdżku; móżdżek uczestniczy w koordynacji ruchowej.

16.Pień mózgu

Część mózgowia, do której należy rdzeń przedłużony. Odpowiada za podstawowe funkcje życiowe: oddychanie, pracę serca, regulację ciśnienia krwi i temperatury ciała. Mieści ośrodki czynności odruchowych: kichania, kaszlu, połykania, wymiotów i pocenia się. Łączy mózg z rdzeniem kręgowym.

17.Mózg - budowa i funkcje

Mózg składa się z dwóch półkul pokrytych pofałdowaną korą mózgu; największe bruzdy dzielą każdą półkulę na cztery płaty. Chronią go kości czaszki i opony mózgowe. Mózg integruje i przetwarza informacje, zarządza pracą części ciała i steruje wyższymi czynnościami: zapamiętywaniem, analizowaniem informacji, uczeniem się i emocjami.

18.Płaty kory mózgu i ich funkcje

Czołowy - ośrodki pracy mięśni szkieletowych i ruchowe ośrodki mowy, analiza i kontrola emocji, planowanie. Ciemieniowy - odbiór informacji z receptorów dotyku, ucisku, rozciągania, temperatury i bólu. Skroniowy - głównie wrażenia słuchowe. Potyliczny - głównie ośrodki wzroku.

19.Istota szara i istota biała w mózgu

Istota szara to zewnętrzna, ciemniejsza warstwa mózgu zbudowana z ciał neuronów. Pod nią leży istota biała utworzona z włókien nerwowych - pęczków aksonów. Od tego ułożenia pochodzi określenie „szare komórki”.

20.Budowa rdzenia kręgowego

Rdzeń leży w kanale kręgowym kręgosłupa, ma kształt spłaszczonego walca i łączy się z mózgiem przez pień mózgu. Odwrotnie niż w mózgu - istota szara jest w środku, a istota biała na zewnątrz. Chronią go opony rdzenia kręgowego i płyn mózgowo-rdzeniowy, obecny też w kanale środkowym.

21.Funkcje rdzenia kręgowego

Kontroluje reakcje odruchowe zachodzące bez udziału woli, np. odruch kolanowy, oraz przewodzi impulsy nerwowe z różnych części ciała do mózgowia i z powrotem, zapewniając komunikację mózgowia z obwodowym układem nerwowym.

22.Obwodowy układ nerwowy

Zbudowany z nerwów: czaszkowych (odchodzą od mózgowia, unerwiają głównie głowę) i rdzeniowych (odchodzą od rdzenia, unerwiają m.in. skórę, mięśnie i narządy wewnętrzne). Przekazuje informacje o bodźcu z receptorów do OUN i o reakcji z OUN do efektorów oraz uczestniczy w powstawaniu odruchów.

23.Rodzaje nerwów ze względu na kierunek przewodzenia

Nerwy czuciowe przewodzą impulsy od receptorów do OUN. Nerwy ruchowe przewodzą impulsy z OUN do efektorów (mięśni, gruczołów). Nerwy mieszane zawierają włókna obu rodzajów.

24.Nerw i zwój nerwowy

Nerw to pęczek włókien nerwowych (aksonów, dendrytów lub obu) przebiegający poza OUN, chroniony tkanką łączną; każde włókno izoluje osłonka mielinowa. Zwój nerwowy to skupienie ciał komórek nerwowych poza ośrodkowym układem nerwowym.

25.Odruch

Szybka, automatyczna, powtarzalna reakcja organizmu na bodziec ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego. Zachodzi za pośrednictwem OUN i obwodowego układu nerwowego, ale bez udziału świadomości, np. cofnięcie ręki od gorącego przedmiotu.

26.Łuk odruchowy

Droga impulsu nerwowego od receptora do efektora podczas odruchu, przez ośrodek nerwowy w OUN. Elementy: receptor, neuron czuciowy, neuron pośredniczący (np. w rdzeniu kręgowym), neuron ruchowy i efektor, np. mięsień lub gruczoł.

27.Odruchy bezwarunkowe

Reakcje wrodzone i dziedziczone, takie same u wszystkich osobników gatunku, niezależne od woli; nie zanikają i nie zmieniają się. Powstają bez udziału kory mózgu (rdzeń kręgowy, ośrodki mózgowia poza korą). Chronią życie i zdrowie. Przykłady: odruch kolanowy, ssania, kaszlu, wymiotny, ślinienie się, gdy pokarm jest w ustach.

28.Odruchy warunkowe

Reakcje nabyte (wyuczone), niedziedziczone, indywidualne dla każdego osobnika; powstają na bazie odruchów bezwarunkowych z udziałem kory mózgu i zanikają, jeśli nie są utrwalane. Umożliwiają adaptację i uczenie się. Przykłady: jazda na rowerze, pisanie, ślinienie się na widok cytryny.

29.Układ przywspółczulny

Koordynuje pracę narządów w stanie odpoczynku i dominuje w czasie relaksu i snu („odpoczywaj”). Zwęża źrenice i drogi oddechowe, zwalnia pracę serca, pobudza perystaltykę jelit, ruchy żołądka i wydzielanie soku żołądkowego oraz wchłanianie glukozy z krwi przez wątrobę.

30.Układ współczulny

Koordynuje pracę narządów w sytuacji stresowej i przygotowuje organizm do wysiłku („walcz lub uciekaj”). Rozszerza źrenice i drogi oddechowe, przyspiesza pracę serca, hamuje perystaltykę jelit i wydzielanie soku żołądkowego, pobudza wątrobę do uwalniania glukozy do krwi, zwiększa aktywność mózgu i zmysłów.

31.Higiena układu nerwowego

Odpowiednia ilość snu, aktywność fizyczna, zdrowa dieta bogata m.in. w magnez, cynk i witaminy z grupy B, unikanie używek i stresu oraz odpoczynek z dala od ekranów komputera, telefonu czy tabletu.

32.Biologiczne znaczenie snu

Sen to fizjologiczny stan odpoczynku całego ciała. Daje: utrwalenie informacji z dnia (pamięć), wzrost poziomu hormonu wzrostu, odpoczynek mięśni i narządów oraz ochronę mózgu - pobudzanie słabo stymulowanych synaps, by nie zanikły. Niedobór snu powoduje m.in. drażliwość, zaburzenia widzenia, koncentracji i pamięci, osłabienie odporności.

33.Substancje psychoaktywne i uzależnienie

Substancje zmieniające stan świadomości i zachowanie przez działanie na układ nerwowy, np. narkotyki, dopalacze, alkohol, nikotyna, niektóre leki. Zwiększają poziom dopaminy w ośrodkach przyjemności i często prowadzą do uzależnienia - przymusu zażywania mimo negatywnych skutków zdrowotnych i społecznych.

34.Narkotyki i dopalacze

Narkotyki to substancje zmieniające nastrój, zachowanie lub świadomość; bardzo szybko uzależniają i wymuszają coraz większe dawki. Dopalacze działają podobnie jak narkotyki, ale mają nieznany skład - nawet jednorazowe zażycie może skończyć się śmiercią.

35.Wpływ alkoholu na organizm

Alkohol silnie uzależnia (alkoholizm). Układ nerwowy: zmiany nastroju, utrata koordynacji, zaburzenia pamięci i funkcji intelektualnych. Krążenie: wzrost tętna i ciśnienia, ryzyko zawału i udaru. Wątroba: zapalenie, marskość, rak. Uszkadza też trzustkę, układ pokarmowy i rozrodczy.

36.Nikotyna i leki psychoaktywne

Nikotyna działa pobudzająco na układ nerwowy; jest w wyrobach tytoniowych i płynach do e-papierosów, a z dymem dostają się też związki drażniące, toksyczne i rakotwórcze. Leki przeciwbólowe, nasenne, uspokajające czy przeciwdepresyjne przyjmowane niezgodnie z zaleceniami mogą uzależniać - to lekomania.

37.Choroba Alzheimera

Choroba neurodegeneracyjna (obumierają neurony) prowadząca do postępującego otępienia, głównie po 65. roku życia. Przyczyna: nieprawidłowe białka tworzą toksyczne złogi w neuronach i wokół nich. Objawy: zaburzenia pamięci, mowy, orientacji, zmiany nastroju, niechęć do aktywności. Wysiłek umysłowy opóźnia objawy.

38.Choroba Parkinsona

Choroba neurodegeneracyjna, najczęściej po 60. roku życia, w której obumierają neurony mózgu produkujące dopaminę. Objawy: drżenie kończyn, sztywność mięśni, spowolnienie ruchowe, utrata precyzji ruchów, pochylona postawa. Rozpoznaje się ją z obserwacji pacjenta, TK i MRI.

39.Depresja

Jedna z najczęstszych chorób układu nerwowego: długotrwałe obniżenie nastroju uniemożliwiające codzienne funkcjonowanie. Przyczyny są złożone, m.in. genetyczne, zaburzenia przekazywania informacji w mózgu, choroby przewlekłe, uzależnienia, stres, samotność. Kobiety chorują dwukrotnie częściej. Ważne są szybkie wykrycie i leczenie.

40.Diagnostyka chorób układu nerwowego

Wczesne wykrycie pozwala uniknąć najcięższych objawów i powikłań. EEG (elektroencefalografia) rejestruje elektrodami czynność bioelektryczną kory mózgu. Tomografia komputerowa (TK) daje obrazy wnętrza ciała dzięki promieniowaniu rentgenowskiemu. Rezonans magnetyczny (MRI) daje obrazy bez tego promieniowania.