Mózg, rdzeń kręgowy i nerwy

Układ nerwowy odpowiada za odbieranie bodźców, przekazywanie informacji oraz kierowanie reakcjami organizmu. Działa bardzo szybko dzięki przewodzeniu impulsów nerwowych przez wyspecjalizowane komórki, czyli neurony. Współpracuje z układem hormonalnym, ale reaguje znacznie szybciej i precyzyjniej.

Wyróżnia się ośrodkowy układ nerwowy i obwodowy układ nerwowy. Ośrodkowy obejmuje mózgowie i rdzeń kręgowy; to centrum analizy i kontroli. Obwodowy tworzą nerwy oraz zwoje nerwowe, które łączą ośrodki z receptorami i narządami wykonawczymi.

Neuron zbudowany jest z ciała komórki, dendrytów i aksonu. Dendryty zwykle odbierają sygnały, a akson przewodzi impuls do następnej komórki. Między komórkami nerwowymi informacje są przekazywane w synapsach, najczęściej za pomocą neuroprzekaźników.

Największą częścią mózgowia są półkule mózgowe. Ich powierzchnię pokrywa kora mózgu, zbudowana z istoty szarej. To ona odpowiada za wyższe czynności nerwowe: świadome postrzeganie, analizę informacji, myślenie, pamięć, mowę i planowanie ruchów. Pofałdowanie kory zwiększa jej powierzchnię i liczbę komórek nerwowych.

Wewnątrz półkul dominuje istota biała, czyli włókna nerwowe przewodzące informacje między różnymi obszarami mózgowia. Na maturze często porównuje się rozmieszczenie istoty szarej i białej w mózgowiu oraz rdzeniu.

Móżdżek odpowiada za koordynację ruchów, utrzymanie równowagi oraz właściwe napięcie mięśniowe. Dzięki niemu ruchy są płynne i precyzyjne. Uszkodzenie móżdżku prowadzi do niezgrabności ruchowej i zaburzeń równowagi.

Pień mózgu łączy mózgowie z rdzeniem kręgowym. Znajdują się w nim ośrodki kontrolujące podstawowe czynności życiowe, takie jak oddychanie i praca serca. Dlatego uszkodzenia tego obszaru są szczególnie groźne.

Rdzeń kręgowy leży w kanale kręgowym i stanowi przedłużenie mózgowia. Pełni dwie podstawowe funkcje. Po pierwsze przewodzi impulsy między mózgowiem a narządami ciała. Po drugie uczestniczy w powstawaniu wielu odruchów, dzięki czemu reakcje obronne mogą zachodzić bardzo szybko.

W przekroju poprzecznym rdzenia układ tkanek jest charakterystyczny: istota szara leży wewnątrz, a istota biała na zewnątrz. Jest to odwrotne rozmieszczenie niż w półkulach mózgowych, gdzie istota szara tworzy korę na powierzchni.

Z rdzenia odchodzą nerwy rdzeniowe łączące go z różnymi częściami ciała. Dzięki nim informacje czuciowe docierają do ośrodkowego układu nerwowego, a polecenia ruchowe wracają do mięśni lub gruczołów.

Nerwy są pęczkami włókien nerwowych przewodzących impulsy. W zależności od rodzaju przewodzonych informacji wyróżnia się nerwy czuciowe, ruchowe i mieszane. Nerwy czuciowe przekazują impulsy od receptorów do ośrodkowego układu nerwowego, nerwy ruchowe prowadzą polecenia do efektorów, a nerwy mieszane zawierają oba typy włókien.

Obwodowy układ nerwowy dzieli się także na część somatyczną i autonomiczną. Somatyczny układ nerwowy odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego i kontroluje pracę mięśni szkieletowych, czyli ruchy w dużym stopniu zależne od woli.

Autonomiczny układ nerwowy reguluje pracę narządów wewnętrznych niezależnie od naszej woli. Kieruje czynnością mięśni gładkich, mięśnia sercowego oraz wielu gruczołów. Dzięki temu organizm może stale dostosowywać się do zmian warunków bez świadomej kontroli.

Autonomiczny układ nerwowy dzieli się na układ współczulny i układ przywspółczulny. Ich działanie jest często przeciwstawne, co pomaga utrzymać homeostazę organizmu.

Układ współczulny przygotowuje organizm do wysiłku, stresu i sytuacji zagrożenia. Przyspiesza pracę serca, rozszerza źrenice, zwiększa gotowość mięśni do działania i hamuje trawienie. Jest kojarzony z reakcją „walcz albo uciekaj”.

Układ przywspółczulny dominuje w czasie odpoczynku. Zwęża źrenice, zwalnia czynność serca, pobudza trawienie i sprzyja regeneracji organizmu. Działa więc jak układ oszczędzający energię.

Na sprawdzianach często pojawiają się zadania polegające na rozpoznaniu, który z tych układów odpowiada za daną reakcję organizmu. Trzeba wtedy powiązać objaw z mobilizacją lub odpoczynkiem.

Odruch to szybka, automatyczna reakcja organizmu na bodziec. Może mieć znaczenie ochronne, jak cofnięcie ręki od źródła ciepła, albo pomagać w utrzymaniu prawidłowej postawy ciała. Szczególnie ważne są odruchy bezwarunkowe, czyli wrodzone i niewymagające uczenia się.

Droga impulsu w odruchu to łuk odruchowy. Tworzą go kolejno: receptor, neuron czuciowy, ośrodek nerwowy, neuron ruchowy i efektor. Receptor odbiera bodziec, ośrodek nerwowy analizuje informację w uproszczony sposób, a efektor wykonuje reakcję. Efektorem może być mięsień lub gruczoł.

Znaczenie biologiczne odruchów polega na tym, że umożliwiają bardzo szybkie reagowanie bez konieczności świadomej analizy każdego bodźca. Nie oznacza to jednak, że mózg nie bierze udziału w odbiorze sytuacji; często informacja dociera także do kory mózgu, ale odpowiedź ochronna pojawia się wcześniej.