ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Π. Ξαπλαντέρη, M.D., Ph.D.

Το Νευρικό Σύστημα (Ν.Σ.) σε συνδυασμό με το σύστημα των ενδοκρινών αδένων συντηρεί τις περισσότερες λειτουργίες ελέγχου του ανθρώπινου οργανισμού Οι περισσότερες δραστηριότητες του Ν.Σ. ξεκινούν από τους αισθητικούς υποδοχείς, οι οποίοι είναι εξειδικευμένα όργανα που βρίσκονται στην επιφάνεια του σώματος (οπτικοί, ακουστικοί, απτικοί, γεύσης) και στα εσωτερικά όργανα και από αυτούς ξεκινούν οι αισθητικές πληροφορίες προς το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (Κ.Ν.Σ.) 2

Ο πιο βασικός ρόλος του Ν.Σ. είναι ο έλεγχος των Κινητικό σύστημα Ο πιο βασικός ρόλος του Ν.Σ. είναι ο έλεγχος των σωματικών δραστηριοτήτων που πραγματοποιείται με τους εξής ελέγχους: Της συστολής των σκελετικών μυών Της συστολής των λείων μυών Της έκκρισης των εξωκρινών και ενδοκρινών αδένων Οι δραστηριότητες αυτές ονομάζονται κινητικές λειτουργίες του Ν.Σ., ενώ οι μύες και οι αδένες ονομάζονται εκτελεστικά όργανα διότι εκτελούν τις λειτουργίες που υπαγορεύονται με τα νευρικά ερεθίσματα 3

Ονομάζουμε το σημείο σύνδεσης κάθε νευρώνα με τον επόμενο Σύναψη: Ονομάζουμε το σημείο σύνδεσης κάθε νευρώνα με τον επόμενο Αποτελεί θέση ελέγχου της διαβίβασης των νευρικών ώσεων Οι συνάψεις επιτελούν έργο επιλογής, συχνά εμποδίζοντας τη διέλευση ασθενών ώσεων, ενώ επιτρέπουν στις ισχυρές να περάσουν, άλλοτε επιλέγοντας ασθενείς ώσεις των οποίων ενισχύουν την ένταση και άλλοτε διοχετεύοντας την ώση προς πολλές κατευθύνσεις αντί να την προωθούν σε μία μόνο 4

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. Το επίπεδο του νωτιαίου μυελού Το κατώτερο εγκεφαλικό επίπεδο Το ανώτερο εγκεφαλικό επίπεδο 5

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. Το επίπεδο του νωτιαίου μυελού Με τα νωτιαία νεύρα μεταβιβάζονται αισθητικές πληροφορίες προς το νωτιαίο μυελό και μπορούν να προκαλέσουν τοπικές κινητικές αντιδράσεις. Αυτές οι κινητικές αντιδράσεις είναι αυτόματες και δρουν ως ανταπόκριση στο αισθητικό ερέθισμα. Συγκεκριμένοι τρόποι αντίδρασης ονομάζονται αντανακλαστικά 6

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. 2) Το κατώτερο εγκεφαλικό επίπεδο Ελέγχει τις περισσότερες από τις υποσυνείδητες σωματικές δραστηριότητες, όπως η αναπνοή, η ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης, η ισορροπία. Ο έλεγχος γίνεται στον προμήκη, γέφυρα, μεσεγκέφαλο, υποθάλαμο, θάλαμο, παρεγκεφαλίδα, βασικά γάγγλια 7

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. 3) Το ανώτερο εγκεφαλικό επίπεδο Ο φλοιός είναι η περιοχή αποθήκευσης των περισσότερων πληροφοριών Για κάθε χώρα του φλοιού υπάρχει μια αντίστοιχη περιοχή του θαλάμου με την οποία συνδέεται. Με αυτόν τον τρόπο ο θάλαμος μπορεί να ανακαλέσει κατά βούληση φλοιώδεις δραστηριότητες 8

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. 3) Το ανώτερο εγκεφαλικό επίπεδο (συνέχεια) Η δραστηριοποίηση περιοχών του του μεσεγκεφάλου προκαλεί τη μεταβίβαση διάχυτων ώσεων στον εγκεφαλικό φλοιό, και από το θάλαμο, αλλά και άμεσα, που διεγείρουν ολόκληρο το φλοιό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται εγρήγορση. 9

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. 3) Το ανώτερο εγκεφαλικό επίπεδο (συνέχεια) Αντίθετα, όταν οι περιοχές αυτές του μεσεγκεφάλου αδρανούν, αδρανούν ταυτόχρονα και οι θαλαμικές και φλοιώδεις περιοχές, και αρχίζει η διαδικασία του ύπνου. 10

Τα κύρια επίπεδα λειτουργίας του Ν.Σ. 3) Το ανώτερο εγκεφαλικό επίπεδο (συνέχεια) Κατά τις διαδικασίες της σκέψης: Μερικές περιοχές του εγκεφαλικού δεν εμπλέκονται άμεσα με τις αισθητικές ή τις κινητικές λειτουργίες του νευρικού συστήματος (πρόσθιο τμήμα μετωπιαίου λοβού, μεγάλα τμήματα των κροταφικών και βρεγματικών λοβών). Αυτές οι περιοχές χρησιμοποιούνται στις διαδικασίες της σκέψης, έχοντας όμως και άμεσες νευρικές συνδέσεις με τις κατώτερες εγκεφαλικές περιοχές που συμβάλουν στον έλεγχο των αυτόματων, υποσυνείδητων λειτουργιών του οργανισμού. 11

Συναπτικές λειτουργίες των νευρώνων Οι πληροφορίες μεταβιβάζονται στο Κ.Ν.Σ. με τη μορφή νευρικών ώσεων μέσα από μια σειρά νευρώνων, περνώντας από τον ένα στον άλλο. Κάθε πληροφορία μπορεί: Να αποκλειστεί κατά τη μεταβίβασή της από τον ένα νευρώνα στον επόμενο Να μετατραπεί από μία σε πολλές ώσεις Να συγχωνευθεί σε ώσεις που προέρχονται από άλλους νευρώνες, οπότε προκαλούνται περίπλοκης μορφής ώσεις σε διαδοχικούς νευρώνες 12

Ένας μεγάλος κινητικός νευρώνας αποτελείται από τα εξής κύρια μέρη: Το σώμα, που περιέχει τον πυρήνα Το νευράξονα, που προχωρεί από το σώμα προς το περιφερικό νεύρο Τους δενδρίτες, λεπτές προσεκβολές του σώματος του νευρώνα 13

Φυσιολογική ανατομική της σύναψης Στις επιφάνειες των δενδριτών και του σώματος βρίσκονται περίπου 6000 μικρές απολήξεις σχήματος βολβού που ονομάζονται συμβατικά κομβία ή προσυναπτικές απολήξεις. 16

Φυσιολογική ανατομική της σύναψης Το κομβίο: Χωρίζεται από το σώμα του νευρώνα με τη συναπτική σχισμή (πλάτους 20-30 nm) Στο εσωτερικό του περιέχει δύο ειδών μορφώματα μεγάλης σημασίας για τις διεγερτικές ή ανασταλτικές λειτουργίες της σύναψης: τα αποθηκευτικά κυστίδια και τα μιτοχόνδρια Τα αποθηκευτικά κυστίδια περιέχουν νευροδιαβιβαστική ουσία που είναι για μεν τις συνάψεις μεταξύ των νευρικών κυττάρων η αδρεναλίνη και η νοραδρεναλίνη, για δε τις νευρομυϊκές η ακετυλοχολίνη. 17

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΣΥΝΑΨΕΩΝ Σε κάθε σύναψη παρατηρούνται: 1. Η προσυναπτική μεμβράνη, δηλαδή η μεμβράνη του νευρικού κυττάρου πριν τη σύναψη 2. Η μετασυναπτική μεμβράνη, δηλαδή η κυτταρική μεμβράνη του νευρικού ή μυϊκού κυττάρου που ενώνεται με το προηγούμενο νευρικό κύτταρο. 3. Η συναπτικό χάσμα ή σχισμή (μικρός σχισμοειδής χώρος μεταξύ της προσυναπτικής και μετασυναπτικής μεμβράνης των συναπτομένων κυττάρων και 4. Τα τελικά κομβία του νευράξονα 18

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΣΥΝΑΨΕΩΝ Το νευρικό ερέθισμα ταξιδεύει μέσω του νευράξονα μέχρι τα συναπτικά κομβία (εδώ καταλήγει ο νευράξονας). Οι νευροδιαβιβαστές λειτουργούν ως μεσάζοντες, μεταφέροντας τη νευρική διέγερση μέσω της συναπτικής σχισμής. Όταν απελευθερώνεται η νευροδιαβιβαστική ουσία στο συναπτικό χάσμα διεγείρει τους νευρώνες που έχουν διεγερτικούς υποδοχείς και αναστέλλει τους νευρώνες που έχουν ανασταλτικούς υποδοχείς. Οι υποδοχείς αυτοί βρίσκονται στη μεμβράνη του μετασυναπτικού νευρώνα 19

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΕΑΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΒΙΒΑΣΤΙΚΗΣ ΟΥΣΙΑΣ Τα συναπτικά κομβία συνθέτουν διαρκώς νέες ποσότητες διαβιβαστικής ουσίας Εάν δε συνέβαινε αυτό, η συναπτική διαβίβαση θα αδρανούσε τελείως σε λίγα λεπτά Η σύνθεσή της γίνεται στο κυτταρόπλασμα των συναπτικών κομβίων Η διαβιβαστική ουσία μόλις συντεθεί, μεταφέρεται στα κυστίδια και αποθηκεύεται μέχρι να χρησιμοποιηθεί Μετά την εκκένωση του περιεχομένου του κυστιδίου στο συναπτικό χάσμα, το κυστίδιο ξαναγεμίζει με νέα ποσότητα Τα μιτοχόνδρια προμηθεύουν το ATP που απαιτείται για τη σύνθεση νέας διαβιβαστικής ουσίας 23

ΧΗΜΙΚΗ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΔΙΑΒΙΒΑΣΤΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ Τo εάν μια ουσία νευροδιαβιβαστική θα προκαλέσει διέγερση ή αναστολή εξαρτάται από τη φύση της και από τη φύση του υποδοχέα στη μετασυναπτική μεμβράνη Κάθε νευρώνας απελευθερώνει μόνο ενός τύπου διαβιβαστική ουσία. Αυτό σημαίνει ότι η απελευθέρωση διάφορων τύπων διαβιβαστών στο ΚΝΣ απαιτεί την ύπαρξη διάφορων τύπων νευρώνων 24

ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΔΙΑΒΙΒΑΣΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ Ακετυλοχολίνη Νοραδρεναλίνη Αδρεναλίνη Ντοπαμίνη Γλυκίνη γ-αμινοβουτηρικό οξύ (GABA) Γλουταμινικό οξύ Ουσία P Εγκεφαλίνες και ενδορφίνες Σεροτονίνη 25

ΣΤΗΡΙΚΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ • Στο Κ.Ν.Σ είναι τα νευρογλοιακά κύτταρα, στο Π.Ν.Σ. τα κύτταρα Schwann • Τα νευρογλοιακά κύτταρα ή νευρογλοία, στηρίζουν και θρέφουν τους νευρώνες και συμμετέχουν στις αμυντικές διεργασίες που γίνονται στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ). 26