Idegrendszerünk részt vesz minden olyan tevékenységben, amelyet folyamatosan végzünk. Ez hozza létre a legösszetettebb és legátfogóbb kommunikációs és ellenőrzési hálózatot az emberi testben.
Az idegrendszer aktivitása nélkül nem látnánk és hallanánk, nem érzékelnénk a fájdalmat vagy a jó érzéseket, egyáltalán nem lennénk képesek irányítani a mozgásainkat. A testi funkciók sokfélesége, például az emésztés, a légzés, károsodna, és a gondolkodás, a memória, a nyelv és a döntéshozatali képességek nem fejleszthetők.
Az idegrendszer felépítése
Az idegrendszer építőkövei egymással összekapcsolt idegsejtek - neuronok - milliói. Az idegsejtek aktivitása összehasonlítható a komplex elektronikai eszközökben elektromos áramot vezető vezetékek aktivitásával. A neuronok felveszik az idegjeleket (gerjesztéseket) az emberi test egy bizonyos részében, elvezetik őket a test másik részébe, ahol a feldolgozott jelek (egyéb gerjesztések) átkerülnek más idegsejtekbe. Az arousalok idegesen átvihetők a test különböző részeibe, ahol például az izomrostok leállását okozhatják.
A neuronok olyan speciális sejtek, amelyeket sérülés, fertőzés, nyomás, vegyi anyagok vagy oxigénhiány könnyen károsíthat. Miután az idegsejtek megsemmisültek, soha nem lehet őket helyreállítani, ezért az idegrendszer bármilyen károsodása nagyon súlyos következményekkel jár. Az idegrendszert két szorosan összefüggő és együttműködő részre osztjuk. Az első részt, az úgynevezett központi idegrendszert az agy és a gerincvelő alkotja. A második rész, az ún A perifériás idegrendszer a központi idegrendszeren kívül található idegszövetekből áll. Mind a központi idegrendszer, mind a perifériás idegrendszer sok részből áll. A perifériás idegek két csoportra oszthatók: szomatikus idegek (cerebrospinalis idegek) és autonóm idegek.
A szomatikus ideg kettős funkcióval rendelkezik. Az első az érzékszervekben található információk gyűjtése és továbbítása a központi idegrendszerbe. A második funkció a feldolgozott válaszok továbbadása az egész idegrendszerről a vázizomra. Ez az információ lehet pl. izomba hozza, amely mozgásba hozza.
Tudatos és tudattalan
A vegetatív idegrendszer ellenőrzi a belső szervek és mirigyek aktivitását, pl. a szív, a gyomor, a ladvin és a hasnyálmirigy aktivitása. A szomatikus idegrendszer két részre osztható: az érzékeny és a motoros rendszerre. A belső világra vonatkozó információkat az érzékszervek rögzítik. Ilyen például a speciális sejtekkel - receptorokkal ellátott szem.
Hasonló receptorok léteznek a bőrben a fájdalom, az érintés és a hőmérséklet érzékelésére. A receptorok által kapott információt az érzékeny ideg rostjai izgatják a központi idegrendszerben. A szálak által kiváltott izgalom jellege megadja nekünk a szükséges információkat ahhoz, hogy tudjuk, milyen a körülöttünk lévő világ. A jelek frekvenciája másodpercenként akár sok millió impulzust is elérhet.
Ugyanúgy, ahogy az érzékeny rostok információt továbbítanak a központi idegrendszerre, a motoros rostok is továbbítják a jeleket a központi idegrendszerből az izmokba. Az érzékeny és a motoros rostok is az egész neuronnak csak egy részét alkotják. Minden idegsejt egy sejttestből és sok kiterjedő rostból áll. A perifériás idegrendszer motoros és érzékeny rostjai csak nagyon hosszú kiugrások a megfelelő idegsejteikből. Az érzékeny rostok az érzékeny sejtek (gliasejtek) testéhez vezetnek, amelyek az agyon és a gerincvelőn kívül, míg a motoros neuronok testei az agyban vagy a gerincvelőben vannak tárolva. A gerjesztést továbbító motoros és érzékeny szálak kötegekké csoportosítva speciális rostokat képeznek, amelyeket idegeknek neveznek. Minden ideg beidegzi (kontrollálja, energiát ad vagy eloszlatja) az emberi test egy bizonyos területét vagy szervét. Összesen 43 idegpár fut a központi idegrendszerből. 12 agyi idegpár bocsát ki az agyból, a maradék 31 pár gerincideg a gerincvelőből származik, a gerincvelő mindkét oldalán egy ideg egy párból.
A koponyaidegek beidegzik a fej érzékelő szerveit és izmait, bár egyikük - a vagus - beidegzi az emésztőszerveket, a szívet és a légzőrendszert. Néhány koponyaideg, mint pl látóideg, csak szenzoros rostokból áll. A gerincidegek a gerincvelőből bizonyos távolságra kerülnek ki egymástól, és mindig motoros és érzékeny szálakból egyaránt állnak. Nyaktól lefelé beidegzik az egész testet. Minden ideget két gyökér köt össze a gerincvelővel. Az egyik gyökér érzékeny rostokból áll, a másik pedig motoros rostokból áll.
A perifériás idegrendszer biztosítja a kapcsolatot a központi idegrendszer és a periféria perifériája (izmok, mirigyek, érzékszervek) között. Nem vesz részt az érzékeny jelek feldolgozásában és kiértékelésében, és nem generál új motoros jeleket. Mindkét tevékenység a központi idegrendszerben zajlik.
Központi idegrendszer
Az agy és a gerincvelő együtt alkotják az idegrendszeren átmenő gerjesztések feldolgozásának és értékelésének központját.
A gerjesztések az érzékszervektől érzékeny szálakon keresztül jutnak át a központi idegrendszerbe, a központi idegrendszer ezeket az gerjesztéseket ellenőrzi és elemzi, majd a motoros szálakon keresztül további gerjesztéseket küld, hogy megfelelő választ váltsanak ki a mirigyekben és az izmokban. A gerincvelő gerjesztéseinek elemzése és feldolgozása viszonylag egyszerű lehet bizonyos organizmusfunkciók esetében, de az agyban végzett elemzés általában nagyon összetett, több ezer különböző idegsejtet érint.
Miecha
Maga a gerincvelő körülbelül ovális, kb. 40 cm hosszú idegszövet oszlop. A gerincvelő a gerinc belsejében helyezkedik el, és átjut az agyból az első ágyéki csigolyáig. A gerincvelő két fontos funkciót lát el. Kétirányú vezetési rendszerként szolgál az agy és a perifériás idegrendszer között. A vezetés érzékeny és motoros utakból áll, amelyek rostjai kötegekben vezetnek az agyba. Az egyes szálak különböző hosszúságban futnak át a gerincen. Más rostok a rostokkal vagy a perifériás idegrendszerhez tartozó érzékeny vagy motoros idegsejtek sejttestéhez kapcsolódó ellentétes végeken lévő idegsejtek. A gerjesztés a perifériás és a gerincvelő neuronok közötti réseken keresztül terjed. Ezeket a réseket szinapszisoknak nevezzük. A gerincvelő második feladata az egyszerű reflexek irányítása. Ezt a tevékenységet idegsejtek végzik, az ikerrostok csak rövid távolságra terjednek át a gerincvelőn felfelé és lefelé, az ún. interneuronok (neuron a résben). Az interneuronok gerjesztik az érzékszervi neuronokból a motoros neuronokba.
Például, ha véletlenül egy izzó lemezre helyezi a kezét, a bőrben elhelyezkedő fájdalomreceptorok azonnal izgalmat indítanak a gerincvelőbe érzékeny rostokkal. Ezen gerjesztések egy részét az idegsejtek azonnal elküldik a kézi mozgásokat és a kézizmokat irányító motoros idegsejteknek. Ennek eredményeként a kéz automatikusan ugrál. Más ingerek a gerincvelőn keresztül felfelé haladnak, és az interneuronok bejutnak a nyak mozgását vezérlő motoros idegsejtekbe. A fej automatikusan a fájdalom forrása felé fordul. Az izgalom egy másik része az agyba kerül, ahol fájdalmat és égést okoz.
Agy
Az agy három fő részből áll - az agytörzsből, a terminális agyból és a kisagyból. Az agytörzs a gerincvelő folytatása. A végső agy hasonló módon kapcsolódik az agytörzshöz, mint egy nagy sapka a fején. Ebben a legtöbb tudatos mentális tevékenység zajlik. A terminális agy alatt hátul található a kisagy. Bár az agy számos érzékeny neuronja és az agyban sok motoros neuron is megindul, az agy tömegének nagy részét interneuronok alkotják - neuronok, amelyek információkat válogatnak, elemeznek és tárolnak.
Az agy egyik legfontosabb funkciója az érzékszervekből származó információk emlékezése.
Később a tárolt információk visszahívhatók és felhasználhatók a döntéshozatalhoz. Például az izzó lemezzel való érintkezéskor a fájdalom tapasztalata az agyban tárolódik, és ha szükséges, memóriánk minden bizonnyal befolyásolja a további döntéseket arról, hogy megérintsenek-e egy főzőlapot.
Beszéd és döntéshozatal
A tudatos agytevékenység nagy része az előagy felületes részén megy végbe. Mi agykéregnek hívjuk. A kéreg bizonyos területeit használják az érzékek révén nyert információk érzékelésére. A kéreg egyéb részei a beszédre és a nyelvre összpontosítanak. A kéregben vannak központok, amelyek a motorideghez kapcsolódnak. Ezeket a központokat a mozgások irányítására használják. Az agy motoros, érzékeny és nyelvi régiói között vannak a hozzájuk kapcsolódó régiók, amelyek egymással összekapcsolt neuronok millióit alkotják. Ezek a területek a gondolkodáshoz, az érzelmekhez és a döntéshozatalhoz kapcsolódnak. A kisagy a terminális agy alatt fekszik, és az agytörzs közvetlen közelében helyezkedik el. Az agy motoros aktivitással társul. Jeleket generál, amelyek eszméletlen izommozgásokat okoznak, így a test megtartja helyzetét és egyensúlyát. A testmozgások koordinálásában együttműködik a végagy motoros területeivel.
Az agytörzs különböző struktúrákat tartalmaz, különböző szerepekkel. Ezek közül a legfontosabbak a tüdő, a szív és a vérkeringés aktivitását szabályozó központok. Vannak olyan központok is, amelyek pislogást és hányást okoznak. A másik rész a gerincvelőből vagy a koponyaidegekből származó gerjesztések közvetítőjeként működik.
Bár a hipotalamusz az agytörzs egyik legkisebb része, ennek ellenére rendkívül fontos. Fenntartja a test kémiai, hormonális és termikus egyensúlyát.
Neuronok
A neuronális sejtek - a neuronok - az egész idegrendszer alapvető funkcionális egységei, ezért nagyobb figyelmet érdemelnek, mint amennyit eddig fordítottunk rájuk. Érdemes megemlíteni azt is, hogy az idegrendszeren kívül más sejttípusokat is találhatunk. Egy másik viszonylag elterjedt sejttípus a neuroglia, ami "sejtragasztót" jelent. Ezeknek a sejteknek a szerepe az idegsejtek összetartása, megerősítése és védelme, de táplálásuk is. A neuronok nem szaporodhatnak, ezért a túléléshez más sejteknek kell támogatniuk őket. Ha egy idegsejt - betegség vagy sérülés miatt - abbahagyja a működését, soha nem tudja folytatni tevékenységét.
A neuronok alakja és mérete különböző, de mindegyiknek ugyanaz az alapszerkezete. Mint minden más sejt, ezek tartalmazzák a sejtmagot is. A mag az idegsejt szinte kör alakú részén, az ún borjúsejtek.
Több finom gyökérre emlékeztető kiemelkedés fut ki a sejt testéből. Ezt rostos kiemelkedésnek dendriteknek nevezzük. Minden cellából kifut egy hosszú rost is, amelyet axonnak hívunk. Axon elágazik a végén, mindegyik végén külön vég van, domb alakú (szinapszis).
Kémiai hordozók
Bár az axon mindkét vége nagyon közel helyezkedik el egy másik neuronhoz, nem érinti magát a sejtet.
Két idegsejt érintkezési helyét szinapszisnak nevezzük. A szinapszison keresztül a gerjesztések az úgynevezett mediátorok útján terjednek. Amikor az izgalom eléri az axon végét, bizonyos körülmények között átugorhatja a szinapszist és beléphet a szomszédos neuron dendritjébe, és folytathatja útját. Annak érdekében, hogy az egész központi idegrendszerben mindig elegendő tápanyag és oxigén álljon rendelkezésre, megfelelő vérellátással kell ellátni. A központi idegrendszert kétféle védőburkolat védi. Az első a csont: az agy a koponyában, a gerincvelő pedig a gerincben tárolódik. A második burok három membránból áll, amelyet rostos szövet alkot. Mi agyhártyának hívjuk őket. Ez a burkolat körülveszi az egész agyat és a gerincvelőt. A cerebrospinális folyadék túlcsordul az agy és a gerincvelő különböző területei között. Feladata a sokkok elnyelése.