Närvisüsteem (4)

ERUTUVAD KOED
Erutuvus on võime vastata ärritusele.
Erutuvad koed on närvi- ja lihaskude. Lihaskude iseloomustab lisaks sellele veel kontraktsioonivõime (kokkutõmbevõime).
Närvirakk ja närvikude
Närvirakke on inimesel ca 10 miljardit. Nad koosnevad kehast, dendriitidest (toovad erutuse neuronini ) ja akson ist (viib erutuse järgmise neuronini vôi talitleva elundi rakkudeni ). Närvirakkude jätked on tavaliselt kaetud müeliinkestaga (rasvataoline aine), mis tunduvalt suurendab erutuse liikumise kiirust mööda kiudu (sellest edaspidi).
Närvikoe osaks loetakse ka neurogliia : jätkelised ja hargnenud rakud neuronite ümber, millel on toite- ja kaitsefunktsioon.
Membraanipotentsiaal
Elusa raku membraani iseloomustab potentsiaalide vahe. Rakumembraanide välispind on ka puhkeolekus positiivse-, sisepind aga negatiivse elektrilaenguga. Selline polarisatsioon rakumembraani välis- ja sisepinna vahel ongi puhkepotentsiaal .
Selle pôhjustab ioonide erinev jaotus rakusiseses ja -välises vedelikus ning rakumembraani valikuline läbilaskvus Na+ ja K+ ioonide suhtes. Puhkepotentsiaal on ca 70 mV (millivolti). Membraani puhkepotentsiaalist oleneb membraani läbilaskvus ainete suhtes, seal esinevate ensüümide aktiivsus, võime erutust vastu võtta jne.
Orgaanilisi anioone (A-), mida rakus on tunduvalt rohkem, kui väljaspool, membraan läbi ei lase. Need pôhjustavadki negatiivse laengu püsimise rakus. Lisaks sellele on raku sees 30 - 50 korda rohkem K+ ioone kui rakust väljas.
Rakuvälises vedelikus on ca 10 korda rohkem Na+ ioone ja ca 50 korda enam Cl- ioone kui raku sees. Puhkeolekus läbivad Cl- ja K+ rakumembraani suhteliselt hästi, Na+ aga halvasti. Selline ioonide ebavôrdne jaotus hoitakse alal ATP energia varal, nõndanimetatud Na - K pumba abil:
Naatrium- kaalium "pump"
viib Na+ ioone kôrgema kontsentratsiooni suunas rakust välja ja K+ ioone rakku sisse. Samal ajal liiguvad K+ ioonid pidevalt (kontsentratsiooni languse suunas) rakust välja, suurendades negatiivse laengu (vähendades positiivse laengu) osatähtsust raku sees.
Skeem: erinevate ioonide suhtelised hulgad: (vt sümbolite suurusi!)
RAKUS:
VÄLJASPOOL RAKKU:
K+
K+
Cl-
Cl-
Na+
Na+
A-
A-
Erutuse levik
Erutus levib mööda neuronite ahelat alati ühes suunas : dendriit  närviraku keha  akson. Ühe neuroni akson asub vastu teise neuroni dendriiti vôi -keha.
Erutuse ühesuunaline liikumine on tingitud sünaps’ide juhtivusest (sellest edaspidi).
Erutus ei kandu kunagi üle naaberkiule. Närvi juhtivus vôib katkeda vigastuse (näiteks lihaseid innerveeriva kiu vigastus toob kaasa halvatuse, naharetseptoritega seotud kiudude vigastus naha tundetuse) vôi mõnede ainete toimel ( novokaiin ja teised valuvaigistid; narkootilised ained).
Ärritaja toimel tekkinud erutus avaldub rakul kiirete elektriliste muutuste tsüklina -
tegevus- ehk aktsioonipotentsiaalina, mil rakumembraani välispind omandab negatiivse ja sisepind positiivse laengu (teatud kohas, kust see edasi hakkab levima). Aktsioonipotentsiaali amplituud on 60 - 150 mV.
Ärritaja pôhjustab Na+ ioonide läbilaskvuse tohutut suurenemist, need tungivad laviinina rakku ning pôhjustavad sisepinna muutumise positiivseks , väljapoole jääb nüüd negatiivse laengu ülekaal (puhkeolekus oli vastupidi).
Selline - potentsiaalide vahe muutumine kutsutakse esile järjest naaberaladel -
depolarisatsioonilaine (närviimpulss) levib mööda närvikiudu kiirusega 0,3-3 m/s (müeliinkatteta kiud), kuni 3 - 130 m/s müeliinkattega kiudude puhul.
Müeliinkattega kiududel levib depolarisatsioon hüppeliselt müeliinkatte vahekohtadel - sellest siis ka levimise kiirus!
Puhkeolekule omase polarisatsiooni taastumisfaasis väheneb taas Na+ ioonide ja suureneb K+ ioonide läbilaskvus, kuid see vôtab aega: 0,5 - 1,0 millisekundi jooksul ei suuda närvikude vastu vôtta uusi signaale (puudub erutuvus). Seda lühikest ajavahemikku nimetatakse refraktaarsusperioodiks.
Refraktaarsusperioodi kestvus määrab seega vastava ertuva koe juhtivad omadused.
Kui erutus (depolarisatsioonilaine) jõuab sünapsini, algatab see uue erutusimpulsi järgnevas närvirakus vôi muudab talitleva organi( raku) ainevahetust, pôhjustades selle tegevuse muutumist.
Sünaps on närvirakkude omavaheline ühendus, vôi närvi- ja lihasraku vaheline ühendus. Sünapsid võivad olla keemilised või elektrilised. Elektrilises sünapsis on rakud tihedasti omavahel ühenduses ning närviimpulss antakse kiiresti ja muutumatult edasi järgmisele närvirakule. Selline ülekanne ei võimalda signaali töödelda. Enamus sünapse on keemilised.
Keemilise sünapsi ehitus on järgmine:

• presünaps, ühe neuroni neuriidipoolne ots, mis sisaldab mediaatoreid ehk keemilisi ülekandeaineid;
  
• sünapsipilu, mis on täidetud valgulise geeliga; see takistab elektriimpulsi vaba liikumist ühelt rakult teisele;
  
• postsünaps, kus asuvad mediaatoriga reageerivad retseptorained.
  

Inimese levinumad mediaatorid on atsetüülkoliin ja noradrenaliin . Kui närviimpulss jõuab ühe närviraku neuriidi lõppu, eritatakse sünapsipilusse mediaatorit. Mediaatori piisav kogus muudab nn rahuolekus närviraku seisundit , tekitades selles närviimpulsi. Aktiivses närvirakus surub mediaatori lisandumine aga impulsi alla. Taolisel ärritamis- ja pidurdamisefektil põhineb informatsiooni töötlemine närvisüsteemis. Sünapsi endine olukord (mediaatori taastamine jms) taastatakse vastavate ensüümide toimel. Sünaps võib olla ka nn pidurdussünaps, mis takistab erutuse edasilevimist. Samuti on teatud ainetega võimalik sünapsi tööd mõjutada, niimoodi kunstlikult takistades või soodustades erutuse levikut (meditsiinis näiteks tuimestamsel; narkootiliste ainete tarbimisel).
KIRJANDUS:
Kingisepp , lk 54 - 62
Tatarinov , lk 68 - 91
Tsuzmer, lk 39 - 50
Mattila jt., lk 14 - 16
NÄRVISÜSTEEM (NS)
reguleerib üksikute elundite ja kogu organismi talitlust, koordineerib nende tööd.
NS aitab kohaneda muutuvate välisoludega, tagab organismi ja väliskeskkonna ühtsuse. Närvisüsteem on vaadeldav
kesknärvisüsteemina (pea- ja seljaaju ) ning perifeerse närvisüsteemina (12 paari peaajunärve ja 31 paari seljaajunärve, mille harud jôuavad kôikide elunditeni).
Pea- ja seljaaju kujutavad endast närvirakkude, nende jätkete ja neurogliia (nn. abirakud närvikoes) suuri kogumikke. Pea- ja seljaaju läbilõikes eristatakse hallollust (koosneb närvirakkude kehadest) ja valgeollust (jätked).
Seljaajus asetseb hallollus seespool ja valgeollus väljaspool, peaajus on ka hallollus kohati väljaspool (näiteks suuraju koor). Veel on peaajus mõningad nn tuumad , mis kujutavad endast valgeolluse sees paiknevat hallolluse kogumikke. Vastavaid närvirakkude kogumikke väljaspool kesknärvisüsteemi nimetatakse aga ganglionideks.
Pea- ja seljaaju on rikkalikult varustatud veresoontega. Vereringe häirete puhul tekivad mitmesugused ajutalitluse (ja paljude elundite) häired.
Närvid on närvikiudude kimbud - tunde-, motoorsed- ja seganärvid.
Mitmesugused mehaanilised, optilised , elektrilised, termilised , keemilised ja osmootsed muutused välis- vôi sisekeskkonnas môjuvad vastavatele retseptoritele ärritajatena ja kutsuvad esile erutusimpulsi tekke ja leviku. Ärritus avaldub retseptorrakkudel elektrilaengute muutusena, selle suurus sôltub ärritaja tugevusest, intensiivsusest. Edasiantava info olemus sôltub impulsi sagedusest ja rütmist. Info edasine töötlus toimub närvikeskustes - see tähendab saadud impulsside selekteerimist, valikut ja analüüsi vastavalt nende tähtsusele. Edasiminevaid signaale vôrreldakse teistelt retseptoritele saadud ja varem mälus olevaga ja suunatakse närvikeskustesse, sealt talitleva elundini vôi mällu.
Loomset organismi iseloomustavad REFLEKSID - vastused välisärritajale, mis toimuvad kesknärvisüsteemi vahendusel ja selle juhtimisel.
Tuntud on Vene teadlase Ivan Palvlovi (1849 – 1936, Nobeli preemia 1904 ) katsed loomade reflekside uurimisel .

• Tingimatud refleksid on kaasasündinud ja kujunevad vastuseks mingile kindlale ärritajale (üks refleks , üks ärritaja), näiteks imemis -, põlve- ja silmaavarefleks.
  
• Tingitud refleksid kujunevad eluajal ning neid võivad esile kutsuda mitmed erinevad ärritajad (üks refleks, mitu ärritajat), näiteks süljenõristuse põhjustab nii toidu paiknemine suus (tingimatu refleks) kui lõhn või mõte toidust (tingitud refleks). Tingitud refleksid on seotud õppimise ja kogemusega. Tingitud refleksid kujunevad tingimatute reflekside baasil. Näiteks uuris Pavlov koera sülje- ja maomahlanõristust eriliste uuriste (vastavate juhade väljasopistised kehapinnale) abil: nii täheldas ta koeral lühikese harjutamise järel maomahla nõristust ka üksnes valguse sisselülitamisel. Seesugune tingitud refleks kujunes tingimatu refleksi – maomahla nõristumine toidu sattumisel makku – ja valguse samaaegse sisselülitamise koosmõjul.
  

Närvisüsteemi talitluse aluseks on refleksikaar . Refleksikaar koosneb retseptorist, sensoorsest (aferentsest) neuronist, kesknärvisüsteemist, motoorsest (eferentsest) neuronist ja efektorist (talitlev elund või kehaosa ). Sellel teel on tavaliselt nn ümberlülitused - sünapsid - kus erutus antakse teatud ülekandeainete (mediaatorite) abil ühelt neuronilt teisele edasi.
Närvikeskuseks nimetatakse mingi refleksi teostumisest vô funktsiooni regilatsioonist osavôtvat neuronite kogumit. Närvikeskustes erutuse juhtimine tavaliselt aeglustub ( mediaatoraine difundeerumise aeg!) Närvikeskustes vôib sünapsite abil toimuda

• Erutuse summatsioon
  

Ajaline summatsioon: ühekordne alalävine ärritaja ei kutsu esile reflektoorset vastust, see saavutatakse alalävise ärrituse sagedase kordamise korral;
Ruumiline summatsioon: kahe vôi enama piirkonna retseptorite ärritamisel alaläviste ärritajatega vallandub refleks;

• Erutuse divergents - ühe närviraku aksoni kaudu närvikeskusesse saabunud erutus algatab erutuse paljudes närvirakkudes.
  
• Erutuse konvergents - vastupidiselt eelmisega : erutus paljudelt närvirakkudelt koondub vähemale arvule neuronitele.
  
• Erutuse rütmi transformatsioon - keskusesse tulev impulsside arv ei ühti sealt väljuvate impulsside arvuga (info muutub)
  
• Erutuse järeltoime - erutust hoitakse "ringluses" neuronite ahelate vahendusel (saavutatakse postsünapsi membraani osalise depolarisatsiooniseisundiga - ja see on oluline mälu mehhanismide tagamise puhul).
  
• Pidurdus - avaldub reflektoorse talitluse nôrgenemises vôi lakkamises. Osutub vôimalikuks tänu pidurdusneuronitele. Erutust on vôimalik pidurdada nii presünapsis (vähendatakse mediaatoraine vabanemist pôhisünapsis) kui postsünapsis (pidurdusneuronis vallanduv mediaator kutsub esile hüperpolarisatsiooni, s.t liiga suure potensiaalide vahe erutuse levikuks).
  

KESKNÄRVISÜSTEEM
Seljaaju
asub lülisambakanalis, koosneb hallollusest ja seda ümbritsevast närvikiududest moodustunud juhteteedest (valgeollus). Seljaaju funktsioonideks on
reflektoorne talitlus ( seljaajurefleksid, mis ei vaja kôrgemate ajuosade osavôttu) ja
erutuse juhtimine.
Reflektoorse talitluse näiteks vôiks tuua lihaste talitluse keskuste töö, higierituse, veresoonevalendiku suuruse muutmise, urineerimise keskuste töö. (nt pôlverefleks)
Erutuse juhtimine seisneb info (erutusimpulsside) vahendamises peaaju ja teiste elundite vahel.
Seljaajunärvide tagumised juured toovad erutuse kesknärvisüsteemi poole (elunditelt) ja eesmised juured viivad seal kujunenud "vastuse" elunditeni.
Peaajuga ühendavad seljaaju juhteteed , seljaaju on peaaju reguleeriva môju all. Seljaajunärvid on tegelikult seganärvid, s.t. eesmised ja tagumised juured ühinevad peagi pärast seljaajust väljumist.
Peaaju (cerebrum)
vôib jaotada suurajuks (ots- ja vaheaju ) ning ajutüveks ( keskaju , ajusild ja väikeaju ning piklikaju ), täiskasvanud inimesel kaalub see umbes 1280 - 1380 grammi.

• Piklikaju: ülenevad ja alanevad juhteteed, nende ümberlülitused; närvikeskused, mis reguleerib hingamiselundite ja südame-veresoonkonna tööd (N: imemis-, oksendamis-, neelamisrefleksid ) Siin siirdub suurem osa närvikiudusid üle vastaspoolele - seega üldiselt: vasaku kehapoole tööd kooordineerib suuraju parem poolkera ja vastupidi !
  
• Väikeaju juhib liigutuste koordinatsiooni, täpsust ja sujuvust, avaldab môju lihaste toonusele. Siia tuuakse informatsioon tasakaaluelunditest, lihaste, kõõluste ja
  
• liigeste retseptoritelt.
  
• Keskaju - orenteerumisrefleksid (nt silmade pööramine), neelamis - ja mälumisliigutuste ja lihastoonuse koordinatsioon.
  
• Vaheaju - koosneb talamusest ja hüpotaalamusest, siia kuuluvaks loetakse ka hüpofüüs ja käbikeha. Taalamuse kaudu kulgeb info välis- ja sisekeskkonnast kõrgematesse ajuosadesse, taalamus on seotud mittetahtlikke emotsioone väljendavate liigutustega . Hüpotaalamus on vegetatiivsete funktsioonide kõrgemaks keskuseks - selle kaude reguleeritakse kehatemperatuuri, ainevahetust, toitekäitumist, homöostaasi. Hüpotalamus on seotud juhtiva sisesekretsiooninäärme, hüpofüüsiga.
  

Aju tüveosas asuvad

• Retikulaarformatsioon (võrkmoodustis), koosneb närvirakkudest ja tuumadest, on seotud teiste aju osadega. Siit ajukoorde suunduvad impulsid suurendavad selle aktiivsust, retikulaarformatsioonist sôltub une ja ärkveloleku seisund. R.-i aktiivsust tôstab näiteks adrenaliin vôi nuuskpiiritus. R.-i kaudu mõjuvad arvatavasti paljud ravimid. Ärkvelolekuks on vajalik teatud elunditest lähtuvate impulsside miinimum - seega väsimuse korral külma dušši vôttes tôstame vôrkmoodustise aktiivsust. Aju poolkerade töö sõltub võrkmoodustise aktiveerivast ja toniseerivast môjust.
  

• Limbiline süsteem on osa ajukoorest ja koorealustest tuumadest, mis on seotud emotsionaalse motivatsiooniga.
  

Psüühilisi nähtusi saadavad tavaliselt vegetatiivsed reaktsioonid (punastamine, hirmuhigi, "kananahk", pisarad jne). Käitumisreaktsioonid, mille pôjustajaks on teatud vajaduste rahuldamine (nt toiduotsimine), toimuvad limbilise süsteemi osavôtul.
Otsaju - suuraju poolkerad (ajukoor) ja nendevahelised ühendused.
Môtlemine! Meeleelundite tegevus! Õppimne! Mälu! Sihipärane tegevus.
Suuraju poolkerade sagarate ja käärude tôttu on aju pindala ca 2 ruutmeetrit (ca 10-10 närvirakku). Ajukoore piirkondadel on oma ülesanded: nii eristame nägemis-, kuulmis - vôi artikuleeritud kône ja kirjutamiskeskusi.
Ajutegevust on vôimalik iseloomustada närvirakkude aktiivsusega seotud elektriliste potensiaalide registreerimise ehk
elektroentsefalograafia kaudu. Elektroentsefalogrammil eristatakse vastavate lainete amplituudi ja sageduse järgi alfarütme - puhkeolekus, ärkvel (madal sagedus, kôrge amplituud),
beetarütme - näiteks môtlemisülesande môjul (kôrgem sagedus, madalam amplituud),
teetarütme - une, narkoosi vôi haiguslike seisundite korral (väga madal sagedus, väga kôrge amplituud);
VEGETATIIVNE NÄRVISÜSTEEM
jaguneb kaheks, sageli vastandliku toimega osaks: sümpaatiliseks ja
parasümpaatiliseks.
Siseelundid on pidevalt nii nende tegevust aktiveeriva kui pidurdava mõju all.
Üldiselt:

• sümpaatiline osa aitab adekvaatselt reageerida välismaailmale - tõuseb vererõhk ja südame löögisagedus, intensiivistub energiavahetus;
  
• parasümpaatilise osa mõjul tõhustub seedimine, suurenevad energiavarud, toimub pärasoole ja põie tühjendamine, energiakulutusi vähendatakse.
  

Vegetatiivset närvisüsteemi nimetatakse ka autonoomseks närvisüsteemiks, kuna selle tegevus ei allu tahtele. Vegetatiivne närvisüsteem korraldab siseelundite tööd.
Mälu
Mälu, õppimise ja mõtlemise protsesse seostatakse sünapside talitlusega, püsivate seoseliste muutuste loomisega aju neuronite vahel. Seega viib õppimine suurema hulga seoste, sünapside loomiseni, mis tagab edukama mõtlemisprotsessi. Kordamine tugevdab vastavaid seoseid aju sünapside vahel.
Meie aju salvestab ainult väikese osa saabunud informatsioonist. Eristatakse lühi- ja püsimälu. Lühimälu põhineb neuronite ahelas esineval järelmõjul (impulsi ringlus). Lühimälus leiduv informatsioon unustatakse kiiresti kui seda harjutamise teel püsimällu ei kanta . Püsimälu põhineb arvatavasti kestval strukturaalsel või keemilisel sünaptiliste ühenduste loomisel, mis on seotud valguliste ainete sünteesiga. Püsimälus püsib info kättesaadavana ka pikema aja möödudes. Mälujälg muutub kasutamisega üha tugevamaks ning mälu sisu järjest häirekindlamaks.
Lähtudes informatsiooni töötlemise iseärasustest jaotatakse lühimälu omakorda sensoorseks mäluks ja primaarseks mäluks. Püsimälu jaotatakse aga sekundaarseks mäluks ja tertsiaarseks mäluks. Meeleelunditelt saadud informatsioon salvestatakse millisekunditeks sensoorsesse mällu. Sõnaliselt kodeeritav osa sellest informatsioonist kantakse üle primaarsesse, sealt edasi sekundaarsesse mällu. Primaarses mälus salvestatakse informatsioon ajalises järjestuses, unustamine toimub salvestatud teabe asendamisel uuega. Primaarse mälu mahu tõttu on selle kestus lühike (sekundid). Sekundaarses mälus säilib informatsioon pikema aja jooksul ning on kasutatav meenutamiseks. Ülekannet pimaarsest mälust sekundaarsesse mällu kergendab harjutamine ja informatsiooni kordamine – õppimine. Informatsioon, mis ei ole sõnastatav, liigub sensoorsest mälust otse sekundaarsesse mällu. Teatud hulk informatsiooni (näiteks nimi, lugemisoskus) salvestatakse nn tertsiaarsesse mällu, kust see peaaegu mitte kunagi ei kustu ja on meenutatav väga kiiresti.
Uni
Uni saabub, kui teatud retikulaarformatsiooni osadest saabuvad impulsid mõjuvad ülejäänud retikulaarformatsiooni osadele pidurdavalt, kui pidurdavad mõjud on aktiveerivate suhtes ülekaalus. Teadvus kaob, vegetatiivsete funktsioonide korraldamisel domineerib parasümpaatiline närvisüst. osa, ainevahetus aeglustub jne. Sügava ja pindmise une faasi on võimalik entsefalogrammil eristada.