Centrinė nervų sistema: smegenys ir nugaros smegenys

Centrinė nervų sistema (CNS) yra viena gyvybiškai svarbiausių ir sudėtingiausių žmogaus kūno sistemų. Tai vaidina lemiamą vaidmenį reguliuojant ir koordinuojant kūno funkcijas, pradedant pagrindiniais išgyvenimo mechanizmais ir baigiant aukštesnėmis kognityvinėmis funkcijomis. Šiame straipsnyje pateiksime išsamią CNS, jo komponentų ir kritinių funkcijų apžvalgą. Suprasdami juos, mes įgysime supratimą, kaip jie veikia kartu, kad išlaikytų homeostazę ir kontroliuotų judėjimą, sensaciją ir pažinimą.

Kokia yra centrinė nervų sistema (CNS)?

Centrinę nervų sistemą sudaro smegenys ir nugaros smegenys, kurios yra atitinkamai kaukolės ir slankstelių ertmėse. CNS yra kūno valdymo centras, jutiminės informacijos apdorojimo, savanoriškų ir nevalingų veiksmų koordinavimo ir homeostazės palaikymo užtikrinimas. Smegenys ir nugaros smegenys yra sujungtos, leidžiančios efektyviai bendrauti tarp skirtingų kūno dalių ir smegenų.

CNS integracinės funkcijos

CNS atlieka platų integracinių funkcijų spektrą, būtiną žmogaus išgyvenimui. Šios funkcijos apima:

• Jutimo informacijos aiškinimas: Smegenys apdoroja jutiminius duomenis iš kūno, tokius kaip regėjimas, garsas, prisilietimas ir skonis, ir aiškina šiuos signalus, kad sudarytų nuoseklų išorinės aplinkos supratimą.
• Planavimo ir stebėjimo judėjimas: CNS dalyvauja planuojant savanoriškus judesius ir koordinuodama juos su jutimo grįžtamuoju ryšiu, kad būtų užtikrintas sklandus, tikslingus veiksmus.
• Homeostazės priežiūra: Smegenys reguliuoja tokias kritines funkcijas kaip kūno temperatūra, kraujospūdis ir skysčių balansas, kad būtų užtikrinta, jog vidinė aplinka išliks stabili.
• Aukštesnės psichinės funkcijos: CNS yra atsakingi už pažinimo procesus, tokius kaip mokymasis, atmintis, kalba ir sprendimų priėmimas. Šios sudėtingos funkcijos leidžia žmonėms pagrįsti, planuoti ir prisitaikyti prie besikeičiančių aplinkybių.

Periferinė nervų sistema: CNS palaikymas

Be CNS, periferinė nervų sistema (PNS) vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį sujungiant smegenis ir nugaros smegenis su likusiu kūnu. PNS turi dvi pirmines funkcijas:

1. Variklio funkcijos: PNS stimuliuoja raumenų susitraukimą ar liaukų sekreciją reaguodama į CNS signalus.
2. Jutimo funkcijos: PNS nustato pojūčius tiek iš vidinės, tiek išorinės aplinkos, todėl CNS pateikia esminę informaciją, kurią reikia apdoroti ir interpretuoti.

Kartu CNS ir PNS leidžia kūnui reaguoti į vidinius ir išorinius dirgiklius, išlaikyti pusiausvyrą ir atlikti sudėtingas užduotis.

Smegenų struktūra ir funkcija

Smegenys yra nepaprastas organas, sveriantis 1250–1450 gramų (2,76–3,2 svaro) ir sunaudojant apie 20% viso kūno kraujotakos. Šis reikšmingas kraujo pasiūla atspindi didelę smegenų metabolinį deguonies, gliukozės ir maistinių medžiagų poreikį. Smegenys daugiausia sudaro nervingą audinį ir susideda iš kelių skirtingų regionų, kurių kiekvienas turi specifinį vaidmenį. Šie regionai apima smegenis, „ViNentifalon“, „Cerebellum“ ir „Brainstem“.

1. „Cerebrum“: aukštesnių funkcijų valdymo centras

„Cerebrum“ yra didžiausia smegenų dalis ir yra atsakinga už aukštesnes psichines funkcijas, tokias kaip mokymasis, atmintis, kalba, pažinimas (mąstymas) ir asmenybė. Tai taip pat vaidina svarbų vaidmenį sensacijoje ir judėjime. Cerebrum yra padalintas į du pusrutulius, kairę ir dešinę, kurių kiekvienas dar yra padalintas į penkias skirtingas skiltis:

• Priekinė skiltis: Atsakingas už samprotavimus, planavimą, judėjimą ir problemų sprendimą.
• Parietalinė skiltis: Dalyvaujant jutimo informaciją, susijusią su lytėjimu, slėgiu, temperatūra ir skausmu.
• Pakaušio skiltis: Pirmiausia atsakinga už vaizdinės informacijos apdorojimą.
• Laikinoji skiltis: Dalyvauja klausos apdorojime, atmintyje ir emocijose.
• Izoliuota skiltis: Vaidina emocijų ir savimonės vaidmenį.

2. „Vienfalon“: estafetės stotis

Po smegenų pusrutuliais, „Vientifalon“ yra centrinė smegenų šerdis ir susideda iš kelių struktūrų, įskaitant talamą, pagumburį, epitalamą ir poteramą. Jis turi keletą gyvybiškai svarbių funkcijų:

• Informacijos apdorojimas ir perdavimas: „DiencePhalon“ veikia kaip estafetės stotis, apdorojanti jutimo ir variklio signalus ir nukreipdamas juos į tinkamus smegenų regionus.
• Homeostatinis reguliavimas: Pagumburyje, „ViNentifalon“ dalyje, reguliuoja tokias kritines funkcijas kaip kūno temperatūra, alkis, troškulys ir miego pabudimo ciklai.
• Judėjimo reguliavimas: „DiencePhalon“ dalyvauja kontroliuojant motorines funkcijas ir koordinaciją.
• Biologiniai ritmai: Tai vaidina svarbų vaidmenį palaikant kūno cirkadinius ritmus, daro įtaką miego ir budrumo modeliams.

3. Smegenys: Judėjimo koordinavimas

Smegenėlės, esančios užpakalinėje ir žemesnėje smegenų dalyje, yra padalinta į kairę ir dešinę pusrutulius. Tai pirmiausia atsakinga už savanoriškų judėjimų koordinavimą ir pusiausvyros bei laikysenos palaikymą. Smegenų smegenys taip pat padeda tiksliai sureguliuoti variklio valdymą, užtikrinant sklandžius, suderintus judesius. Tai vaidina svarbų vaidmenį veikloje, kuriai reikalinga tikslumas, pavyzdžiui, rašymas, instrumento grojimas ar dalyvavimas sporte.

4. Smegenų kamienas: tiltas tarp smegenų ir nugaros smegenų

Smegenų kamienas jungia smegenis su nugaros smegenimis ir dalyvauja kontroliuojant gyvybiškai svarbias funkcijas, tokias kaip kvėpavimas, širdies ritmas ir kraujospūdis. Tai taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį atliekant refleksinius veiksmus, stebint judėjimą ir perduodant informaciją tarp smegenų ir nugaros smegenų. Smegenų kamieną sudaro trys pagrindinės dalys:

Nugaros smegenys: ryšio kelias

Nugaros smegenys yra ilgas vamzdinis organas, besitęsiantis nuo smegenų kamieno ir yra apsaugota slankstelio ertmėje. Jis yra maždaug 43–46 cm (17–18 colių) ilgio ir svyruoja nuo 0,65–1,25 cm (0,25–0,5 colio) skersmens. Nugaros smegenys yra ryšio kelias tarp smegenų ir likusio kūno, perduodant jutimo informaciją iš periferijos į smegenis ir siunčiant motorinius signalus iš smegenų į raumenis ir liaukas.

Jame taip pat yra centrinis kanalas, užpildytas smegenų skysčiu (CSF), kuris padeda pagalvoti ir apsaugoti nugaros smegenis nuo sužalojimo. Nugaros smegenys yra padalintos į segmentus, atitinkančius skirtingas kūno regionus, ir ji vaidina pagrindinį vaidmenį reflekso veiksmuose.

Baltoji ir pilka medžiaga: CNS statybiniai blokai

Smegenys ir nugaros smegenys yra sudarytos iš dviejų tipų audinių: Baltoji medžiaga ir Pilka medžiaga. Šie audiniai dirba kartu perduoti ir apdoroti informaciją visame CNS.

• Baltoji medžiaga susideda iš mielinizuotų aksonų, kurie yra atsakingi už signalų perdavimą dideliais atstumais. Smegenyse baltoji medžiaga suskirstyta į paketus, vadinamus takais, kurie jungiasi skirtingus pilkosios medžiagos regionus.
• Pilka medžiaga Sudėtyje yra neuronų ląstelių kūnai, dendritai ir neaktyvūs aksonai. Smegenyse pilka medžiaga randama išoriniame paviršiuje (smegenų žievėje) ir gilesniuose regionuose, vadinamuose branduoliais. Nugaros smegenyse taip pat yra pilkosios medžiagos, kuri apdoroja jutimo ir motorinę informaciją.

Smegenų ir nugaros smegenų vystymasis

Smegenų ir nugaros smegenų vystymasis prasideda embrione kaip nervinis vamzdelis. Tai yra tuščiavidurė struktūra, kuri ilgainiui sukelia centrinę nervų sistemą. Iki ketvirtos nėštumo savaitės nervinis vamzdelis visiškai išsivystė. Tada jos kaukolės (uodegos) dalis sudaro nugaros smegenis. Ir kaukolės (galvos) galas sudaro tris pirmines smegenų pūsleles: priekinės smegenys, vidurio smegenys ir užpakalinės smegenys.

Iki penktosios vystymosi savaitės pirminės smegenų pūslelės išsiskiria į penkias antrines pūsleles. Tai sukelia subrendusius smegenų padalijimus: smegenų, smegenų kamieną (sudarytą iš trijų dalių), ventifalhalon ir smegenų. Šis sudėtingas vystymasis užtikrina, kad CNS gali atlikti daugybę funkcijų iki gimimo.

Išvada

Centrinė nervų sistema yra labai sudėtinga ir efektyvi sistema. Tai kontroliuoja beveik visus žmogaus fiziologijos aspektus, pradedant pagrindinėmis išgyvenimo funkcijomis ir baigiant sudėtingais kognityviniais gebėjimais. Smegenys ir nugaros smegenys dirba kartu, kad apdorotų jutimo informaciją. Tai padeda sureguliuoti kūno funkcijas ir įgalinti savanoriškus ir nevalingus judesius.

Smegenų organizavimas į skirtingus regionus, atsakingi už skirtingas užduotis, užtikrina, kad kūnas veiktų kaip darnus vienetas. Periferinė nervų sistema papildo CNS, teikdama gyvybiškai svarbias jutimines ir motorines funkcijas. Kartu šios sistemos leidžia žmonėms bendrauti su aplinka. Tai padeda išlaikyti vidinę pusiausvyrą ir įsitraukti į aukštesnes kognityvines funkcijas, apibrėžiančias mūsų individualumą ir intelektą.

Nuoroda

„Pearson Education, Inc.“ (2019). Autorių teisės © 2019, 2016, „Pearson Education, Inc.“. Visos teisės saugomos.