Нервната ни система участва във всяка дейност, която извършваме по всяко време. Създава най-сложната и задълбочена комуникационна и контролна мрежа в човешкото тяло.
Без активността на нервната система нямаше да можем да видим или чуем, не бихме могли да възприемем болка или добри чувства, изобщо нямаше да можем да контролираме движенията си. Разнообразни телесни функции, като храносмилане, дишане, биха били нарушени и не биха могли да се развият мислене, памет, език и умения за вземане на решения.
Структура на нервната система
Градивните елементи на нервната система са милиони взаимосвързани нервни клетки - неврони. Активността на невроните е сравнима с активността на проводниците, провеждащи електрически ток в сложни електронни устройства. Невроните улавят нервни сигнали (възбуждания) в определена част от човешкото тяло, те ги водят до друга част на тялото, където обработените сигнали (други възбуждания) се пренасят към други неврони. Възбудите могат да се предават невронично в различни части на тялото, където могат да причинят, например, спиране на мускулните влакна.
Невроните са специални клетки, които могат лесно да бъдат повредени от нараняване, инфекции, налягане, химикали или липса на кислород. След като нервните клетки бъдат унищожени, те никога не могат да бъдат възстановени и следователно всяко увреждане на нервната система има много сериозни последици. Разделяме нервната система на две тясно свързани и сътрудничещи си части. Първата част, така наречената централна нервна система, се състои от мозъка и гръбначния мозък. Втората част, т.нар периферна нервна система, се състои от нервни тъкани, разположени извън централната нервна система. Както централната нервна система, така и периферната нервна система се състоят от много части. Периферните нерви са разделени на две групи: соматични нерви (цереброспинални нерви) и автономни нерви.
Соматичният нерв има двойна функция. Първият е събирането на информация в сетивните органи и предаването им до централната нервна система. Втората функция е предаването на обработени отговори от цялата нервна система към скелетната мускулатура. Тази информация може да бъде напр. доведен до мускул, който го задвижва.
Съзнателен и безсъзнателен
Вегетативната нервна система контролира дейността на вътрешните органи и жлезите, напр. дейност на сърцето, стомаха, ладвина и панкреаса. Соматичната нервна система може да бъде разделена на две части: чувствителната и двигателната система. Информацията за вътрешния свят се улавя в сетивните органи. Пример е окото, оборудвано със специални клетки - рецептори.
Подобни рецептори съществуват в кожата за възприемане на болка, допир и температура. Информацията, получена от рецепторите, се пренася като вълнение към централната нервна система от влакната на чувствителния нерв. Естеството на вълнението, проведено от нишките, ни дава необходимата информация, за да знаем как изглежда светът около нас. Честотата на сигналите може да достигне до много милиони импулси в секунда.
По същия начин, по който чувствителните влакна предават информация на централната нервна система, двигателните влакна също предават сигнали от централната нервна система на мускулите. Както чувствителните, така и двигателните влакна съставляват само част от целия неврон. Всеки неврон се състои от клетъчно тяло и много удължаващи се влакна. Двигателните и чувствителните влакна на периферната нервна система са само много дълги издатини на съответните им неврони. Чувствителните влакна водят до телата на чувствителните клетки (глиални клетки), които се съхраняват извън мозъка и гръбначния мозък, докато телата на моторните неврони се съхраняват или в мозъка, или в гръбначния мозък. Моторните и чувствителните влакна, които предават възбуждания, като ги групират в снопчета, образуват специални влакна, наречени нерви. Всеки нерв инервира (контролира, енергизира или разсейва) определена област или орган на човешкото тяло. От централната нервна система текат общо 43 двойки нерви. 12 двойки черепномозъчни нерви излизат от мозъка, останалите 31 двойки гръбначни нерви излизат от гръбначния мозък, от всяка страна на гръбначния мозък по един нерв от двойка.
Черепните нерви инервират сетивните органи и мускулите на главата, въпреки че един от тях - блуждаещият - инервира храносмилателните органи, сърцето и дихателните пътища. Някои черепни нерви, като зрителния нерв, се състои само от сетивни влакна. Гръбначните нерви излизат от гръбначния мозък на определено разстояние един от друг и винаги се състоят както от двигателни, така и от чувствителни влакна. Те инервират цялото тяло от врата надолу. Всеки нерв е свързан с гръбначния мозък чрез два корена. Единият корен се състои от чувствителни влакна, а другият е моторни влакна.
Периферната нервна система осигурява връзката между централната нервна система и периферията на периферията (мускули, жлези, сетивни органи). Той не участва в обработката и оценката на чувствителни сигнали или генерира нови двигателни сигнали. И двете дейности се извършват в централната нервна система.
Централна нервна система
Мозъкът и гръбначният мозък заедно образуват центъра за обработка и оценка на възбужданията, преминаващи през нервната система.
Възбудите преминават към централната нервна система от сетивните органи чрез чувствителни влакна, централната нервна система контролира и анализира тези стимули и след това изпраща други възбуди през двигателните влакна, за да предизвика подходящ отговор в жлезите и мускулите. Анализът и обработката на възбужданията в гръбначния мозък могат да бъдат относително лесни за определени функции на организмите, но анализът, който се извършва в мозъка, обикновено е много сложен и включва хиляди различни неврони.
Миеча
Самият гръбначен мозък е приблизително овална, около 40 см дълга колона от нервна тъкан. Гръбначният мозък се намира вътре в гръбначния стълб и преминава от мозъка до първия лумбален прешлен. Гръбначният мозък изпълнява две важни функции. Той служи като двупосочна проводима система между мозъка и периферната нервна система. Проводимостта се състои от чувствителни и двигателни пътища, чиито влакна водят на снопчета към мозъка. Отделните влакна преминават през гръбначния стълб с различна дължина. Други влакна са неврони в противоположните краища, свързани с влакна или с клетъчните тела на чувствителни или двигателни неврони, принадлежащи към периферната нервна система. Възбудите се предават чрез пролуки между периферните неврони и невроните на гръбначния мозък. Ние наричаме тези пропуски синапси. Втората функция на гръбначния мозък е да контролира прости рефлекси. Тази дейност се извършва от неврони, двойните влакна се простират през гръбначния мозък само на кратко разстояние нагоре и надолу, т.нар. интернейрони (неврон в процепа). Интернейроните пренасят възбуди от сензорни неврони към двигателни неврони.
Например, ако случайно поставите ръката си върху светеща плоча, рецепторите за болка, които се намират в кожата, веднага ще изпратят вълнение в гръбначния мозък с чувствителни влакна. Някои от тези възбуждания се изпращат от невроните незабавно към двигателните неврони, които контролират движенията на ръцете и мускулите на ръката. В резултат ръката отскача автоматично. Други стимули се движат нагоре през гръбначния мозък и се въвеждат от интернейроните в двигателните неврони, контролиращи движенията на шията. Главата автоматично се обръща към източника на болката. Друга част от вълнението се пренася в мозъка, където причинява чувство на болка и парене.
Мозък
Мозъкът се състои от три основни части - мозъчния ствол, крайния мозък и малкия мозък. Мозъчният ствол е продължение на гръбначния мозък. Крайният мозък е прикрепен към мозъчния ствол по подобен начин, както на главата седи голяма капачка. В него се осъществява по-голямата част от съзнателната умствена дейност. Отзад под крайния мозък е малкият мозък. Въпреки че много чувствителни неврони в мозъка завършват и много двигателни неврони в мозъка също започват, по-голямата част от мозъчната маса се състои от интернейрони - неврони, които сортират, анализират и съхраняват информация.
Една от най-важните функции на мозъка е да запомня информация, идваща от сетивните органи.
По-късно съхранената информация може да бъде извикана и използвана за вземане на решения. Например преживяването на болка при контакт с котлон се съхранява в мозъка и ако е необходимо, паметта ни със сигурност ще повлияе на по-нататъшните решения дали да докосвате котлона или не.
Реч и вземане на решения
По-голямата част от съзнателната мозъчна дейност се извършва в повърхностната част на предния мозък. Ние я наричаме мозъчна кора. Определени области на кората се използват за възприемане на информация, получена чрез сетивата. Други части от кората се фокусират върху речта и езика. В кората има и центрове, свързани с двигателния нерв. Тези центрове се използват за контрол на движенията. Между двигателните, чувствителните и езиковите области на мозъка са регионите, свързани с тях, които изграждат милиони взаимосвързани неврони. Тези области са свързани с мислене, емоции и вземане на решения. Малкият мозък се намира под крайния мозък и е в непосредствена близост до мозъчния ствол. Мозъкът е свързан с двигателната активност. Той генерира сигнали, които предизвикват несъзнателни мускулни движения, така че тялото да поддържа позиция и баланс. Той си сътрудничи с двигателните области на крайния мозък при координиране на движенията на тялото.
Мозъчният ствол съдържа различни структури с различни роли. Най-важните от тях са центровете, които контролират дейността на белите дробове, сърцето и кръвообращението. Има и центрове, причиняващи мигане и повръщане. Другата част действа като предавател на възбуждания, излъчвани от гръбначния мозък или черепните нерви.
Въпреки че хипоталамусът е една от най-малките части на мозъчния ствол, той все пак е изключително важен. Той поддържа химическия, хормоналния и термичния баланс на организма.
Неврони
Невроналните клетки - невроните - са основните функционални единици на цялата нервна система и затова заслужават повече внимание, отколкото сме им обръщали досега. Също така си струва да се спомене, че в нервната система можем да намерим други клетъчни типове, различни от невроните. Друг относително често срещан клетъчен тип е невроглията, което означава „клетъчно лепило“. Ролята на тези клетки е да задържат невроните заедно, да ги укрепват и да ги защитават, но и да ги подхранват. Невроните не могат да се размножават и следователно трябва да се поддържат от други клетки, за да оцелеят. Ако се случи, че неврон - ако се дължи на заболяване или нараняване - спре да работи, той никога не може да възобнови своята дейност.
Невроните имат различни форми и размери, но всички имат еднаква основна структура. Както всички други клетки, те съдържат клетъчното ядро. Ядрото е разположено в почти кръговата част на неврона, в т.нар телешки клетки.
Няколко деликатни издатини, наподобяващи корени, изтичат от клетъчното тяло. Ние наричаме това влакнеста издатина дендрити. От всяка клетка изтича и по едно дълго влакно, което наричаме аксон. Axon клони в края, всеки край съдържа отделен край, във формата на хълм (синапс).
Химически носители
Въпреки че всеки край на аксон е разположен много близо до друг неврон, той не докосва самата клетка.
Мястото на контакт на два неврона се нарича синапс. Чрез синапса възбужданията се предават чрез химикали, наречени медиатори. Когато възбудата достигне края на аксона, той може при определени обстоятелства да прескочи синапса и да влезе в дендрита на съседния неврон и да продължи по пътя си. За да може цялата централна нервна система да има достатъчно хранителни вещества и кислород през цялото време, тя трябва да бъде адекватно снабдена с кръв. Централната нервна система е защитена от два вида защитни обвивки. Първата е костта: мозъкът се съхранява в черепа, а гръбначният мозък - в гръбначния стълб. Вторият плик се състои от три мембрани, образувани от фиброзна тъкан. Ние ги наричаме мозъчни мозъчни обвивки. Това покритие обгражда целия мозък и гръбначния мозък. Цереброспиналната течност прелива между различни области на мозъка и гръбначния мозък. Неговата работа е да поема шокове.