Hermoston moitteeton toiminta eri rintamilla on äärimmäisen tärkeää täysimääräiselle ihmiselämälle. Ihmisen hermostoa pidetään kehon monimutkaisimpana rakenteena.
Nykyaikaisia ideoita hermoston toiminnoista
Monimutkainen viestintäverkko, jota biologiassa kutsutaan hermostoksi, on jaettu keskus- ja perifeeriseen hermosolujen sijainnin mukaan. Ensimmäinen yhdistää aivojen ja selkäytimen sisällä olevat solut. Mutta niiden ulkopuolella sijaitsevat hermokudokset muodostavat ääreishermoston (PNS).
Keskushermosto (CNS) toteuttaa tiedon käsittelyn ja välittämisen keskeiset toiminnot, on vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa. Hermosto toimii refleksin mukaanperiaate. Refleksi on elimen vaste tiettyyn ärsykkeeseen. Aivojen hermosolut ovat suoraan mukana tässä prosessissa. Saatuaan tiedon PNS:n hermosoluilta ne käsittelevät sen ja lähettävät impulssin toimeenpanevaan elimeen. Tämän periaatteen mukaan kaikki tahdosta riippumattomat ja tahattomat liikkeet suoritetaan, aistielimet (kognitiiviset toiminnot) toimivat, ajattelu ja muisti toimivat jne.
solumekanismit
Keskus- ja ääreishermoston toiminnoista ja solujen sijainnista riippumatta hermosoluilla on joitain yhteisiä ominaisuuksia kaikkien kehon solujen kanssa. Joten jokainen neuroni koostuu:
- kalvo tai sytoplasmakalvo;
- sytoplasma eli solun kuoren ja ytimen välinen tila, joka on täytetty solunsisäisellä nesteellä;
- mitokondriot, jotka tarjoavat hermosolulle itselleen energiaa, jonka ne saavat glukoosista ja hapesta;
- mikroputket - ohuet rakenteet, jotka suorittavat tukitoimintoja ja auttavat solua säilyttämään ensisijaisen muotonsa;
- endoplasminen verkkokalvo - sisäiset verkot, joita solu käyttää ylläpitääkseen itsensä.
Hermosolujen erityispiirteet
Hermosoluissa on erityisiä elementtejä, jotka vastaavat niiden kommunikaatiosta muiden hermosolujen kanssa.
Aksonit ovat hermosolujen pääprosesseja, joiden kautta informaatio välitetään hermopiiriä pitkin. Mitä enemmän lähteviä tiedonsiirtokanavia neuroni muodostaa, sitäsen aksonilla on enemmän seurauksia.
Dendriitit ovat muita neuronin prosesseja. Ne sisältävät syöttösynapseja - erityisiä pisteitä, joissa tapahtuu kosketus hermosolujen kanssa. Siksi tulevaa hermosignaalia kutsutaan synoptiseksi lähetykseksi.
Hermosolujen luokitus ja ominaisuudet
Hermosolut eli neuronit on jaettu useisiin ryhmiin ja alaryhmiin niiden erikoistumisesta, toimivuudesta ja paikasta hermoverkossa riippuen.
Ulkoisten ärsykkeiden (näkö, kuulo, tuntoaisti, haju jne.) aistinvaraisesta havaitsemisesta vastaavia elementtejä kutsutaan aistinvaraisiksi. Neuroneja, jotka yhdistyvät verkkoihin motoristen toimintojen aikaansaamiseksi, kutsutaan motorisiksi neuroneiksi. Myös NN:ssä on sekahermosoluja, jotka suorittavat universaaleja toimintoja.
Riippuen hermosolun sijainnista suhteessa aivoihin ja toimeenpanoelimeen, solut voivat olla primäärisiä, toissijaisia jne.
Geneettisesti hermosolut ovat vastuussa tiettyjen molekyylien synteesistä, joiden kanssa ne rakentavat synaptisia yhteyksiä muihin kudoksiin, mutta hermosoluilla ei ole kykyä jakautua.
Tämä on myös perusta kirjallisuudessa laajalle levinneelle väitteelle, että "hermosolut eivät uusiudu". Luonnollisesti jakautumiskyvyttömiä hermosoluja ei voida palauttaa. Mutta ne pystyvät luomaan monia uusia hermoyhteyksiä joka sekunti suorittaakseen monimutkaisia toimintoja.
Siksi solut on ohjelmoitu luomaan jatkuvasti lisää ja lisääliitännät. Näin kehittyy monimutkainen hermoviestinnän verkko. Uusien yhteyksien luominen aivoissa johtaa älykkyyden, ajattelun kehittymiseen. Myös lihasäly kehittyy samalla tavalla. Aivot paranevat peruuttamattomasti oppimalla yhä enemmän motorisia toimintoja.
Fyysisen ja henkisen tunneälyn kehittyminen tapahtuu hermostossa samalla tavalla. Mutta jos keskitytään yhteen asiaan, muut toiminnot eivät kehity niin nopeasti.
Aivot
Aikuisen ihmisen aivot painavat noin 1,3-1,5 kg. Tutkijat ovat havainneet, että 22-vuotiaaksi asti sen paino kasvaa vähitellen ja 75 vuoden kuluttua se alkaa laskea.
Keskivertohenkilön aivoissa on yli 100 biljoonaa sähköliitäntää, mikä on useita kertoja enemmän kuin kaikki kytkennät kaikissa maailman sähkölaitteissa.
Tutkijat käyttävät vuosikymmeniä ja kymmeniä miljoonia dollareita opiskelemaan ja yrittäessään parantaa aivojen toimintaa.
Aivojen osastot, niiden toiminnalliset ominaisuudet
Silti nykyaikaista tietoa aivoista voidaan pitää riittävänä. Varsinkin kun otetaan huomioon, että tieteen ideat yksittäisten aivojen osien toiminnasta mahdollistivat neurologian, neurokirurgian kehittämisen.
Aivot on jaettu seuraaviin vyöhykkeisiin:
Etuaivot. Etuaivojen osille osoitetaan yleensä "korkeampia" henkisiä toimintoja. Se sisältää:
- etulohkot, jotka vastaavat muiden alueiden toimintojen koordinoinnista;
- oimulohkot, jotka vastaavat kuulosta ja puheesta;
- Parietaalilohkot säätelevät liikkeenhallintaa ja aistihavaintoja.
- näkötoiminnoista vastaavat takaraivolohkot.
2. Keskiaivot sisältävät:
- Thalamus, jossa käsitellään lähes kaikki etuaivoihin tuleva tieto.
- Hypotalamus hallitsee keskus- ja ääreishermoston elimistä sekä autonomisen hermoston elimiä tulevaa tietoa.
3. Takaaivot sisältävät:
- Ydin pitkittäisydin, joka vastaa biorytmien ja huomion säätelystä.
- Aivorunko synnyttää hermopolkuja, joiden kautta aivot kommunikoivat selkäytimen rakenteiden kanssa, se on eräänlainen keskus- ja ääreishermoston välinen viestintäkanava.
- Pikkuaivot eli pienet aivot ovat kymmenesosa aivojen massasta. Sen yläpuolella on kaksi suurta pallonpuoliskoa. Ihmisen liikkeiden koordinaatio, kyky säilyttää tasapaino avaruudessa riippuu pikkuaivojen työstä.
Selkäydin
Aikuisen selkäytimen keskimääräinen pituus on noin 44 cm.
Se on peräisin aivorungosta ja kulkee kallon foramen magnumin läpi. Se päättyy toisen lannenikaman tasolle. Selkäytimen päätä kutsutaan aivokartioksi. Se päättyy lanne- ja ristihermojen klusteriin.
Selästäaivot haaravat 31 paria selkäydinhermoja. Ne auttavat yhdistämään hermoston osia: keskus- ja ääreishermostoa. Näiden prosessien kautta kehon osat ja sisäelimet vastaanottavat signaaleja NS:ltä.
Refleksitiedon ensisijainen käsittely tapahtuu myös selkäytimessä, mikä nopeuttaa ihmisen reagointia ärsykkeisiin vaarallisissa tilanteissa.
Likööriä eli aivonestettä, joka on yhteistä selkäytimelle ja aivoille, muodostuu aivohalkeamien verisuonisolmukkeisiin veriplasmasta.
Normaalisti sen kierron tulee olla jatkuvaa. Likööri luo jatkuvan sisäisen kallon paineen, suorittaa iskuja vaimentavia ja suojaavia toimintoja. CSF:n koostumusanalyysi on yksi yksinkertaisimmista tavoista diagnosoida vakavia NS-sairauksia.
Mikä aiheuttaa eri alkuperää olevia keskushermoston vaurioita
Hermostovauriot jaetaan ajanjaksosta riippuen:
- Preperinataalinen - aivovaurio sikiön kehityksen aikana.
- Perinataalinen - kun vaurio tapahtuu synnytyksen aikana ja ensimmäisten tuntien aikana synnytyksen jälkeen.
- Postnataalinen - kun selkäydin tai aivot vaurioituvat syntymän jälkeen.
CNS-vauriot jaetaan luonteesta riippuen:
- Traumaattinen (ilmeisin). On huomioitava, että hermosto on eläville organismeille ja evoluution kann alta ensiarvoisen tärkeä, joten selkäydin ja aivot ovat luotettavasti suojattuja lähellä.kalvot, periaivojen neste ja luukudos. Joissakin tapauksissa tämä suoja ei kuitenkaan riitä. Jotkut vammat johtavat keskus- ja ääreishermoston vaurioitumiseen. Selkäytimen traumaattiset vauriot johtavat paljon todennäköisemmin peruuttamattomiin seurauksiin. Useimmiten nämä ovat halvaantuneita, lisäksi rappeuttavia (johon liittyy hermosolujen asteittainen kuolema). Mitä suurempi vaurio tapahtui, sitä laajempi pareesi (lihasvoiman heikkeneminen). Yleisimmät vammat ovat avoimet ja suljetut aivotärähdukset.
- Orgaanisia vaurioita keskushermostolle tapahtuu usein synnytyksen aikana ja se johtaa aivohalvaukseen. Ne syntyvät hapen nälän vuoksi (hypoksia). Se on seurausta pitkittyneestä synnytyksestä tai napanuoran sotkeutumisesta. Hypoksiasta riippuen aivohalvaus voi olla eri vaikeusastetta: lievästä vakavaan, johon liittyy keskus- ja ääreishermoston toimintojen monimutkainen atrofia. Aivohalvauksen jälkeiset keskushermostovauriot määritellään myös orgaanisiksi.
- Geneettisesti määrätyt keskushermostovauriot johtuvat geeniketjun mutaatioista. Niitä pidetään perinnöllisinä. Yleisimmät ovat Downin oireyhtymä, Touretten oireyhtymä, autismi (geneettinen ja aineenvaihduntahäiriö), jotka ilmaantuvat heti syntymän jälkeen tai ensimmäisenä elinvuotena. Kensingtonin, Parkinsonin ja Alzheimerin sairauksia pidetään rappeutuvina ja ne ilmenevät keski- tai vanhuudella.
- Enkefalopatiat - esiintyvät useimmiten patogeenien (herpeettisten) aiheuttamien aivokudosvaurioiden seurauksenaenkefalopatia, meningokokki, sytomegalovirus).
Ääreishermoston rakenne
PNS muodostaa aivojen ja selkäydinkanavan ulkopuolella sijaitsevia hermosoluja. Se koostuu hermosolmukkeista (kallo-, selkäydin- ja autonominen). PNS:ssä on myös 31 paria hermoja ja hermopäätteitä.
Toiminnallisessa mielessä PNS koostuu somaattisista hermosoluista, jotka välittävät motorisia impulsseja ja koskettavat sensorisia reseptoreja, sekä autonomisista hermosoluista, jotka vastaavat sisäelinten toiminnasta. Perifeeriset hermorakenteet sisältävät motorisia, sensorisia ja autonomisia kuituja.
Tulehdusprosessit
Keskus- ja ääreishermoston sairaudet ovat täysin erilaisia. Jos keskushermoston vaurioilla on useimmiten monimutkaisia, globaaleja seurauksia, niin PNS-sairaudet ilmenevät usein tulehdusprosesseina hermosolmukkeiden alueilla. Lääketieteellisessä käytännössä tällaista tulehdusta kutsutaan neuralgiaksi.
Neuralgia on tuskallinen tulehdus hermosolmukkeiden kerääntymisalueella, jonka ärsytys aiheuttaa akuutin refleksikohtauksen. Neuralgiaan kuuluu polyneuriitti, radikuliitti, kolmois- tai lannehermon tulehdus, pleksiiitti jne.
Keskus- ja ääreishermoston rooli ihmiskehon evoluutiossa
Hermosto on järjestelmistä ainoaihmiskehoa, jota voidaan parantaa. Ihmisen keskus- ja ääreishermoston monimutkainen rakenne määräytyy geneettisesti ja evoluutionaalisesti. Aivoilla on ainutlaatuinen ominaisuus nimeltä neuroplastisuus. Tämä on keskushermostosolujen kyky ottaa vastaan viereisten kuolleiden solujen tehtävät ja rakentaa uusia hermoyhteyksiä. Tämä selittää lääketieteelliset ilmiöt, kun lapset, joilla on orgaanisia aivovaurioita, kehittyvät, oppivat kävelemään, puhumaan jne. ja ihmiset aivohalvauksen jälkeen palauttavat lopulta kykynsä liikkua normaalisti. Kaikkea tätä edeltää miljoonien uusien yhteyksien rakentaminen hermoston keskus- ja reunaosien välille.
Erilaisten tekniikoiden kehittyessä potilaiden toipumiseen aivovammoista syntyy myös tekniikoita ihmisen potentiaalin kehittämiseksi. Ne perustuvat loogiseen olettamukseen, että jos sekä keskus- että ääreishermosto voivat toipua vauriosta, niin myös terveet hermosolut voivat kehittää potentiaaliaan lähes loputtomiin.
