ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΝΑΤΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΜΥΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σημειώσεις Ανατομίας - Φυσιολογίας Ι
Σκοπός της λειτουργίας του νευρικού συστήματος Προσαρμόζει τις λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού σύμφωνα με τις ανάγκες που δημιουργεί το συνεχώς μεταβαλλόμενο εξωτερικό περιβάλλον. Δίνει την δυνατότητα στον οργανισμό να παίρνει πληροφορίες από το εξωτερικό περιβάλλον, να τις επεξεργάζεται και να δίνει εντολές στα διάφορα όργανα, ώστε αυτά να αντιδράσουν ανάλογα Τα κύτταρα του νευρικού συστήματος έχουν τις κατάλληλες ιδιότητες ώστε να επιτελέσουν τις λειτουργίες αυτές.
Το νευρικό κύτταρο Αποτελείται από : Σώμα Αποφυάδες Ξεκινούν από το σώμα και προεκτείνονται προς διάφορες κατευθύνσεις και διακρίνονται σε δύο κατηγορίες Τους δενδρίτες Είναι πολλές και κοντές Τον νευράξονα Μια και μακριά Το κύριο λειτουργικό χαρακτηριστικό του νευρικού κυττάρου είναι ότι Όταν δέχεται ένα ερέθισμα διεγείρεται Το ερέθισμα μπορεί να είναι φωτεινό, ακουστικό, θερμικό, μηχανικό ή ηλεκτρικό.
Διέγερση νευρικού κυττάρου Μεταξύ των δύο πλευρών της μεμβράνης υπάρχει διαφορά δυναμικού, με θετικά φορτία στο εξωτερικό και αρνητικά στο εσωτερικό. Η κατάσταση αυτή χαρακτηρίζει την ηρεμία του νευρικού κυττάρου Όταν στο κύτταρο επιδράσει ένα ερέθισμα, τότε το δυναμικό της μεμβράνης αναστρέφεται, δηλαδή τα αρνητικά φορτία βγαίνουν προς τα έξω ενώ τα θετικά μπαίνουν μέσα διέγερση του κυττάρου. Η κατάσταση της διέγερσης του κυττάρου διαρκεί μικρό χρονικό διάστημα, γιατί γρήγορα κινητοποιούνται μηχανισμοί που επαναφέρουν την κυτταρική μεμβράνη σε κατάσταση ηρεμίας
Μετάδοση νευρικών ερεθισμάτων Στις περισσότερες περιπτώσεις η διέγερση ενός νευρικού κυττάρου αρχίζει από το σώμα ή τους δενδρίτες και γρήγορα μεταδίδεται στο νευράξονα μέχρι και τις τελικές του απολήξεις που ονομάζονται τελικά κουμπιά Τα τελικά κουμπιά του νευράξονα έρχονται σε επαφή με την μεμβράνη των δενδριτών ή του σώματος ενός άλλου νευρικού κυττάρου Το σημείο αυτό σύνδεσης ονομάζεται σύναψη Συνάψεις επίσης σχηματίζονται και μεταξύ μυϊκών και νευρικών κυττάρων Όταν η διέγερση φτάσει στα τελικά κουμπιά, εκκρίνονται χημικές ουσίες νευροδιαβιβαστές οι οποίοι κολλάνε στην μεμβράνη του επόμενου κυττάρου νευρικού ή μυϊκού - και την διεγείρουν. Τέτοιες ουσίες είναι η ακετυλοχολίνη και η νοραδρεναλίνη Με αυτό τον τρόπο μεταδίδονται ερεθίσματα από περιοχές του σώματος ως τον εγκέφαλο και από τον εγκέφαλο σε περιοχές του σώματος.
Μετάδοση ηλεκτρικού ερεθίσματος στην σύναψη
Το μυϊκό κύτταρο Τα μυικά κύτταρα ονομάζονται μυϊκές ίνες Διακρίνονται σε λείες και γραμμωτές μυϊκές ίνες. Οι γραμμωτές μυϊκές ίνες έχουν δύο κύριες ιδιότητες Να διεγείρονται και Να συστέλλονται Η ικανότητα των μυϊκών ινών να διεγείρονται οφείλεται στο ότι η μεμβράνη τους έχει τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά της μεμβράνης του νευρικού κυττάρου Δηλαδή σε κατάσταση ηρεμίας έχει θετικά φορτία στην εξωτερική και αρνητικά στην εσωτερική επιφάνεια Όταν η μυϊκή ίνα διεγερθεί, τότε γίνεται η γνωστή μας αναστροφή των φορτίων και στο εσωτερικών της κυτταρικής μεμβράνης επικρατούν τα θετικά φορτία Την διέγερση της μυϊκής ίνας ακολουθεί η συστολή.
Μυϊκή συστολή Η ικανότητα των μυϊκών ινών να συστέλλονται οφείλεται στο ότι περιέχουν μια κατηγορία πρωτεϊνων που ονομάζονται συσταλτές πρωτεΐνες. Αυτές είναι η μυοσίνη και ή ακτίνη Τα μόρια της ακτίνης και της μυοσίνης έχουν ειδική διάταξη μέσα στην μυϊκή ίνα, όπως φαίνεται στο σχήμα, σχηματίζοντας ένα σαρκομερίδιο. Μια μυϊκή ίνα έχει πολλά σαρκομερίδια. Όταν γίνεται μυϊκή συστολή, τα μόρια της ακτίνης γλιστρούν μέσα στα μόρια της μυοσίνης, έτσι που η εσωτερική άκρη ενός μορίου ακτίνης να πλησιάζει την εσωτερική άκρη του μορίου της αντίθετης πλευράς Το κύλισμα αυτό των μορίων της ακτίνης γίνεται σε όλα τα σαρκομερίδια της μυϊκής ίνας συγχρόνως με αποτέλεσμα το σύνολο της μυϊκής ίνας να κοντύνει, δηλαδή να συσταλεί.
Ρύθμιση μυϊκών κινήσεων Στον νωτιαίο μυελό υπάρχει μια κατηγορία νευρικών κυττάρων που έχουν πολύ μακριούς νευράξονες. Οι νευράξονες αυτοί ξεκινούν ή καταλήγουν σε όλους του μύες του σώματος. Εκεί δημιουργούν συνάψεις με τις μυϊκές ίνες ώστε τα ηλεκτρικά ερεθίσματα που προέρχονται από τα κύτταρα του νωτιαίου μυελού να μεταδίδονται στις μυϊκές ίνες και αυτές να διεγείρονται και να συστέλλονται. Η νευροδιαβιβαστική ουσία στην περίπτωση αυτή είναι η ακετυλοχολίνη Για να έχουν όμως οι μυϊκές συστολές λειτουργική σημασία πρέπει να είναι πολύ καλά ρυθμισμένες, π.χ. όπως γίνεται στη βάδιση Η ρύθμιση αυτή γίνεται από ορισμένα ανακλαστικά κέντρα στον εγκέφαλο - τα μυοτατικά κέντρα Τα κέντρα αυτά μαζί με τις νευρικές οδούς που ξεκινούν από αυτά τα διακρίνουμε σε πυραμιδικό και εξωπυραμιδικό σύστημα
Πυραμιδικό και εξωπυραμιδικό σύστημα Στον νωτιαίο μυελό υπάρχει μια ειδική κατηγορία κυττάρων οι νευράξονες των οποίων καταλήγει στους μύες Τα σώματα αυτών των κυττάρων βρίσκονται στα πρόσθια κέρατα του νωτιαίου μυελού και ονομάζονται κύτταρα των προσθίων κεράτων Καθένα από αυτά τα κύτταρα στέλνει ερεθίσματα σε μερικές μόνο μυϊκές ίνες, οπότε για να γίνει μια κίνηση πρέπει ορισμένα από αυτά τα κύτταρα να στείλουν νευρικά ερεθίσματα ώστε να συσταλούν ορισμένοι μόνο μύες Ποια κύτταρα και για πόσο χρονικό διάστημα θα στείλουν ερεθίσματα στους μύες αποφασίζεται από τον εγκέφαλο από συγκεκριμένα κέντρα Τα κέντρα αυτά αποτελούνται από ομάδες κυττάρων που οι νευράξονες τους καταλήγουν στα κύτταρα των προσθίων κεράτων του νωτιαίου μυελού και διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: Στο πυραμιδικό Ρυθμίζει τις λεπτές μαθημένες στη διάρκεια της ζωής κινήσεις Στο εξωπυραμιδικό Ρυθμίζει τις αδρές κινήσεις και αυτές που έχουν σχέση με τη στάση του σώματος
Πυραμιδικά δεμάτια και κινητικός φλοιός Το κυριότερο κέντρο του πυραμιδικού βρίσκεται στο φλοιό του εγκεφάλου που ονομάζεται κινητικός φλοιός Οι νευράξονες της περιοχής αυτής κατεβαίνουν από το φλοιό του εγκεφάλου προς τα κάτω σχηματίζοντας μεγάλες δεσμίδες τα πυραμιδικά δεμάτια Αυτά καταλήγουν στα κύτταρα των προσθίων κεράτων του νωτιαίου μυελού Για κάθε μυ του σώματος μας υπάρχει μια αντίστοιχη περιοχή στο κινητικό φλοιό που ρυθμίζει την λειτουργία τους
Κινητικός και αισθητικός φλοιός του εγκεφάλου
Το εξωπυραμιδικό σύστημα Η λειτουργία του εξωπυραμιδικού συστήματος έχει σχέση με την ρύθμιση των αδρών κινήσεων και τη στάση του σώματος Τα κέντρα του εξωπυραμιδικού συστήματος είναι διασκορπισμένα σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Η ρύθμιση της στάσεως του σώματος δεν είναι αποκλειστική λειτουργία του εξωπυραμιδικού συστήματος Υπάρχει μεγάλη ποικιλία άλλων μηχανισμών που σε συνεργασία με το εξωπυραμιδικό σύστημα καθορίζουν κάθε στιγμή τη στάση του σώματος Ο κυριότερος από του μηχανισμούς αυτούς είναι τα μυοτατικά αντανακλαστικά που ρυθμίζουν τον τόνο των μυών Ονομάζουμε τόνο των μυών μια συνεχή μικρή συστολή των μυών που εξαφανίζεται μόνο κατά την ώρα του ύπνου. Οφείλεται σε νευρικά ερεθίσματα που ξεκινούν από τους μυς πηγαίνουν στο νωτιαίο μυελό και ξαναγυρίζουν δια μέσου των προσθίων κεράτων πάλι στους μύες.
Αντανακλαστικό της επιγονατίδας Το φαινόμενο αυτό είναι αντανακλαστικό, δηλαδή είναι μια λειτουργία που συμμετέχει το νευρικό σύστημα και είναι ανεξάρτητη με την θέληση μας. Το κτύπημα στον τένοντα του τετρακέφαλου μυός μεταφέρεται σαν νευρικό ερέθισμα στο νωτιαίο μυελό και από εκεί πάλι στον τετρακέφαλο μυ με αποτέλεσμα τη συστολή και την μετακίνηση της κνήμης προς τα εμπρός.