• Komórki tworzące układ nerwowy
  • Neurony
  • Komórki glejowe
• Synapsy
  • Jak wygląda synapsa?
  • Co się dzieje w synapsie?
  • Synapsy pobudzające
  • Synapsy hamujące
• Co to jest OUN?
• Interakcje między ośrodkowym i obwodowym układem nerwowym
• Części OUN
  • Materia szara i istota biała
  • Rdzeń kręgowy
  • Pień mózgu
  • Mózgowie środkowe

  .

  • Mózgowie środkowe
• Diencephalon
• Półkule mózgowe
• Warstwy oponowe
• Płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF)
• Jak rozwija się OUN?
• Co dzieje się z OUN, gdy się starzejemy?
• Jak czynniki matczyne wpływają na rozwój mózgu podczas ciąży?
  • Alkohol
  • Narkotyki
  • Cukrzyca matki

Komórki tworzące układ nerwowy

Układ nerwowy można podzielić na dwie części – ośrodkowy układ nerwowy (OUN) i obwodowy układ nerwowy (PNS). Nasz układ nerwowy wykonuje trzy główne funkcje w organizmie:

1. Odbiera informacje z miejsc na komórkach, gdzie poszczególne substancje chemiczne mogą się wiązać i w ten sposób zmieniać aktywność komórki. Miejsca te nazywane są receptorami.
2. Przetwarza te informacje i określa właściwą odpowiedź poprzez integrację wszystkich sygnałów przychodzących z receptorów.
3. Sygnalizuje innym komórkom i organom ciała wykonanie właściwej odpowiedzi.

Są dwa główne typy komórek, które tworzą układ nerwowy – neurony i komórki glejowe.

Neurony

Pojedyncza komórka nerwowa nazywana jest neuronem. W układzie nerwowym człowieka znajduje się około biliona neuronów!

Te ważne komórki umożliwiają komunikację w obrębie układu nerwowego. Aby pełnić tę funkcję, neurony posiadają pewne kluczowe właściwości:

• Wszystkie neurony są bardzo pobudliwe, co oznacza, że są w stanie bardzo dobrze reagować na bodźce środowiskowe.
• Neurony bardzo dobrze przewodzą prąd elektryczny. Pozwala im to reagować na bodźce poprzez wytwarzanie sygnałów elektrycznych, które bardzo szybko wędrują do komórek, które mogą znajdować się w pewnej odległości.
• Neurony są komórkami wydzielniczymi. Oznacza to, że kiedy sygnał elektryczny jest przekazywany do końca neuronu, komórka wydziela szczególny chemiczny posłaniec zwany neuroprzekaźnikiem. Neuroprzekaźnik ten następnie pobudza inne komórki wokół neuronu.

Neurony dzielą się na trzy podstawowe części:

• Ciało komórki. Jak sama nazwa wskazuje, jest to główna część ciała komórki. W ciele komórki znajdują się kluczowe narządy potrzebne do przeżycia komórki.
• Dendryty. Są one podobne do anteny wystającej na zewnątrz z ciała komórki. Zwiększają one powierzchnię dostępną do odbierania sygnałów od innych neuronów. Neuron może mieć czasami do 400 000 dendrytów!
• Akson. Akson jest również znany jako włókno nerwowe. Jest to wydłużona rurkowata struktura, która rozciąga się od ciała komórki i kończy się na innych komórkach. Przewodzi sygnały elektryczne zwane potencjałami czynnościowymi z dala od neuronu. Aksony mogą mieć różną długość, od mniejszej niż milimetr do dłuższej niż metr. Na przykład akson neuronu unerwiającego duży palec u nogi musi pokonać odległość od miejsca pochodzenia jego ciała komórkowego, które znajduje się w rdzeniu kręgowym w dolnej części pleców, przez całą drogę w dół nogi do palca u nogi.
  • Wzgórze aksonu jest pierwszą częścią aksonu i regionem ciała komórkowego, z którego wychodzi akson. Wzgórek aksonu jest również znany jako strefa spustowa, ponieważ to tutaj rozpoczynają się potencjały czynnościowe.
  • Końcówka aksonu jest końcem aksonu, do którego potencjały czynnościowe są przewodzone w dół. To tutaj uwalniane są neuroprzekaźniki.

W układzie nerwowym występują trzy rodzaje neuronów – aferentne, eferentne i interneurony.

Neurony aferentne

Neurony aferentne przenoszą sygnały w kierunku OUN – afferentny oznacza „w kierunku”. Dostarczają one informacji o środowisku zewnętrznym i funkcjach regulacyjnych wykonywanych przez układ nerwowy.

Neuron aferentny ma na swoim końcu receptor, który generuje potencjały czynnościowe w odpowiedzi na określony bodziec. Te potencjały czynnościowe są przekazywane wzdłuż długości aksonu w kierunku rdzenia kręgowego (który jest częścią OUN).

Neurony dośrodkowe

Neurony dośrodkowe znajdują się głównie w obwodowym układzie nerwowym, ale ich ciała komórkowe powstają w OUN. Wiele sygnałów przychodzących z OUN zbiegają się na neurony eferentne, które następnie wpływają na sygnały wychodzące do różnych narządów w organizmie. Narządy te następnie przeprowadzają odpowiednią reakcję.

Interneurony

Interneurony znajdują się w całości w OUN. Stanowią one około 99% wszystkich neuronów i pełnią dwie główne funkcje:

1. Znajdują się pomiędzy neuronami aferentnymi i eferentnymi, a zatem działają w celu zintegrowania wszystkich informacji i odpowiedzi z tych neuronów razem. Na przykład, neurony aferentne otrzymują informacje, kiedy dotykamy ręką gorącej kuchenki. Po otrzymaniu tego sygnału, odpowiednie interneurony wysyłają sygnały do neuronów eferentnych, które następnie przekazują komunikatory do mięśni ręki i ramienia, aby powiedzieć im, aby odciągnęły się od gorącego obiektu.
2. Połączenia między samymi interneuronami są odpowiedzialne za różne abstrakcyjne zjawiska umysłu, w tym emocje i kreatywność.

Komórki glejowe

Jak wcześniej wspomniano, oprócz neuronów, komórki glejowe są drugim głównym typem komórek, które tworzą układ nerwowy. Komórki glejowe są również nazywane neuroglia. Chociaż nie są one tak dobrze znane jak neurony, stanowią one około 90% komórek w OUN. Zajmują one jednak tylko około połowy przestrzeni w mózgu, ponieważ nie mają tak rozległych rozgałęzień jak neurony. W przeciwieństwie do neuronów, komórki glejowe nie przewodzą nerwowych sygnałów elektrycznych. Służą one natomiast do ochrony i odżywiania neuronów. Neurony zależą od komórek glejowych, aby rosnąć, odżywiać się i tworzyć efektywne synapsy. Komórki glejowe OUN wspierają zatem neurony zarówno fizycznie, jak i chemicznie poprzez procesy niezbędne do przetrwania komórek. Ponadto, utrzymują i regulują skład płynu otaczającego neurony w układzie nerwowym. Jest to bardzo ważne, ponieważ środowisko to jest wysoce wyspecjalizowane, a bardzo wąskie granice są wymagane dla optymalnego funkcjonowania neuronów. Komórki glejowe biorą również aktywny udział we wzmacnianiu funkcji synaptycznej.

W OUN występują cztery główne typy komórek glejowych – astrocyty, oligodendrocyty, mikroglej i komórki ependymalne. Istnieją również dwa typy komórek glejowych w PNS – komórki Schwanna i komórki satelitarne.

Astrocyty

„Astro” oznacza „gwiazdę”, a „cyte” oznacza komórkę. Astrocyty są tak nazwane, ponieważ mają kształt przypominający gwiazdę. Są one najbardziej obficie występującymi komórkami glejowymi i mają następujące kluczowe funkcje:

• Działają jak „klej”, aby utrzymać neurony razem w ich właściwych pozycjach
• Służą jako rusztowanie, aby prowadzić neurony do ich właściwego miejsca przeznaczenia podczas rozwoju mózgu u płodu
• Powodują, że małe naczynia krwionośne w mózgu zmieniają się i ustanawiają barierę krew-mózg
• .Bariera krew-mózg
• Pomagają w naprawie urazów mózgu i w tworzeniu neuronalnej tkanki bliznowatej
• Odgrywają rolę w aktywności neuroprzekaźników, zatrzymując działanie niektórych chemicznych posłańców poprzez pobieranie substancji chemicznych. Rozkładają również te pobrane substancje chemiczne i przekształcają je w surowce, które są wykorzystywane do wytwarzania większej ilości tych neuroprzekaźników
• Pobierają nadmiar jonów potasu z płynu mózgowego, aby pomóc ustabilizować stosunek między jonami sodu i potasu
• Wzmacniają tworzenie i funkcjonowanie synaps poprzez utrzymywanie komunikacji między sobą i z neuronami.

Oligodendrocyty

Oligodendrocyty tworzą powłoki wokół aksonów OUN, które służą jako izolacja. Osłonki te są wykonane z mieliny, która jest białym materiałem umożliwiającym przewodzenie impulsów elektrycznych.

Mikroglej

Mikroglej działa jako komórki obrony immunologicznej OUN. Są one zbudowane z tych samych tkanek co monocyty, które są rodzajem białych krwinek, które opuszczają krew i ustanawiają pierwszą linię obrony przed inwazyjnymi organizmami w całym ciele.

Komórki ependymalne

Komórki ependymalne wyściełają wewnętrzne jamy OUN. Komórki ependymalne, które wyściełają jamy mózgu, przyczyniają się również do tworzenia płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF). Komórki te mają ogoniaste wypustki zwane rzęskami. Bicie tych rzęsek wspomaga przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego przez jamy mózgu. Komórki ependymalne działają również jako komórki macierzyste w mózgu i mają potencjał do tworzenia innych komórek glejowych i nowych neuronów, które są produkowane tylko w określonym miejscu w mózgu. Neurony w większości mózgu są uważane za niezastąpione.

Komórki Schwanna

Komórki Schwanna są wielokrotnie nawijane wokół włókien nerwowych w obwodowym układzie nerwowym, wytwarzając osłonkę mielinową podobną do błony wytwarzanej przez oligodendrocyty w OUN. Odgrywają one również rolę w regeneracji uszkodzonych włókien.

Komórki satelitarne

Komórki satelitarne otaczają ciała komórkowe neuronów w zwojach PNS. Ich funkcja nie została jeszcze właściwie zdefiniowana.

Synapsy

Synapsa zazwyczaj obejmuje połączenie między terminalem aksonu jednego neuronu, znanym jako neuron presynaptyczny, a dendrytami lub ciałem komórkowym drugiego neuronu, znanego jako neuron postsynaptyczny. Rzadziej występują połączenia akson-akson lub dendryt-dendryt. Szacuje się, że niektóre neurony w OUN otrzymują nawet 100 000 wejść synaptycznych!

Jak wygląda synapsa?

Terminal aksonu neuronu presynaptycznego przewodzi w kierunku synapsy sygnały elektryczne zwane potencjałami czynnościowymi. Na końcu terminala aksonu znajduje się niewielkie zgrubienie zwane gałką synaptyczną. Jest to miejsce, w którym wytwarzane są i stremowane chemiczne przekaźniki zwane neuroprzekaźnikami. Gałka synaptyczna neuronu presynaptycznego znajduje się w pobliżu neuronu postsynaptycznego. Przestrzeń między dwoma neuronami nazywana jest szczeliną synaptyczną i jest zbyt szeroka, aby umożliwić przepływ prądu bezpośrednio z jednej komórki do drugiej, co zapobiega przenoszeniu potencjałów czynnościowych między neuronami.

Synapsy działają tylko w jednym kierunku. Neurony presynaptyczne wpływają na napięcie błony komórkowej (znane jako potencjał błony komórkowej) neuronów postsynaptycznych, ale neurony postsynaptyczne nie mogą bezpośrednio wpływać na potencjały błony neuronów presynaptycznych.

Co się dzieje w synapsie?

1. Sygnał elektryczny (potencjał czynnościowy) jest inicjowany i przekazywany do terminala aksonowego neuronu presynaptycznego. To pobudza regulowane napięciem kanały jonów wapnia w gałce synaptycznej do otwarcia.
2. Stężenie jonów wapnia staje się znacznie wyższe na zewnątrz neuronu w porównaniu z jego wnętrzem, więc jony wapnia wpływają do gałki synaptycznej przez otwarte kanały wapniowe.
3. Wzrost stężenia jonów wapnia wewnątrz neuronu powoduje uwolnienie neuroprzekaźnika z szczeliny synaptycznej.
4. Neuroprzekaźnik przemieszcza się przez szczelinę synaptyczną i wiąże się z receptorami na neuronie postsynaptycznym.
5. Wiązanie neuroprzekaźnika z jego receptorem powoduje otwarcie chemicznie regulowanych kanałów jonowych na neuronie postsynaptycznym, umożliwiając różnym jonom wejście lub wyjście z neuronu postsynaptycznego.

Synapsy pobudzające

Synapsa pobudzająca to taka, w której neuron postsynaptyczny staje się bardziej pobudliwy w wyniku zdarzeń synaptycznych. W takiej synapsie neuroprzekaźnik wiąże się ze swoim receptorem na neuronie postsynaptycznym. Prowadzi to do tego, że kilka jonów potasu przemieszcza się poza komórkę, a wiele jonów sodu przemieszcza się do komórki. Zarówno jony potasu, jak i sodu posiadają jeden ładunek dodatni, więc w efekcie wnętrze błony komórkowej staje się nieco bardziej dodatnie, co ułatwia wywoływanie potencjałów czynnościowych w porównaniu z sytuacją, gdy komórka jest w stanie spoczynku. Ta zmiana napięcia błony w synapsie pobudzającej nazywana jest pobudzającym potencjałem postsynaptycznym (EPSP).

Synapsy hamujące

Synapsa hamująca to taka, w której neuron postsynaptyczny staje się mniej pobudliwy w wyniku zdarzeń synaptycznych. W takiej synapsie neuroprzekaźnik wiąże się ze swoim receptorem na neuronie postsynaptycznym. Prowadzi to do opuszczenia komórki przez jony potasu i wejścia jonów chlorkowych do komórki. Jony potasu mają ładunek dodatni, a jony chlorkowe – ujemny, więc w efekcie wnętrze błony komórkowej staje się nieco bardziej ujemne, co utrudnia powstawanie potencjałów czynnościowych w porównaniu z sytuacją, gdy komórka jest w stanie spoczynku. Ta zmiana w napięciu błony w synapsie hamującej jest nazywana hamującym potencjałem postsynaptycznym (IPSP).

Co to jest ośrodkowy układ nerwowy (OUN)?

Ośrodkowy układ nerwowy jest jedną z części ogólnego układu nerwowego organizmu. Składa się z mózgu i rdzenia kręgowego, które znajdują się w i są chronione przez czaszkę i kręgosłup odpowiednio. Druga część układu nerwowego nazywana jest obwodowym układem nerwowym (PNS). Składa się on ze wszystkich części układu nerwowego, które nie są częścią OUN.

Interakcje między ośrodkowym i obwodowym układem nerwowym

Obwodowy układ nerwowy (PNS) składa się z nerwów i zwojów (skupisk komórek nerwowych). PNS i OUN współpracują ze sobą w celu przesyłania informacji między mózgiem a resztą ciała. Nerwy wychodzą z OUN przez czaszkę i kręgosłup, wykorzystując PNS do przenoszenia informacji do reszty ciała.

PNS składa się z dwóch działów – czuciowego i ruchowego. Podział sensoryczny przenosi sygnały z całego ciała z powrotem do OUN w celu ich zdekodowania, natomiast podział motoryczny przenosi sygnały z OUN do komórek w całym ciele w celu przeprowadzenia reakcji organizmu na te informacje.

Części OUN

Istnieje sześć głównych części OUN. Są to:

1. Rdzeń kręgowy
2. Medulla
3. Pons i móżdżek (które wraz z medulą tworzą pień mózgu)
4. Mózgowie środkowe
5. Diencephalon
6. Półkula mózgowa

Ostatnie 5 wymienionych wyżej części OUN wchodzi w skład mózgu.

Materia szara i istota biała

Wewnątrz tych sześciu podziałów, istnieją inne podregiony. Są one podzielone zgodnie z tym, z jakiego rodzaju struktur są głównie zbudowane. Jeden z regionów nazywany jest istotą szarą. Materia szara składa się głównie z ciał komórek i dendrytów. Jest ona nazywana istotą szarą, ponieważ w świeżym materiale ma szary wygląd. Drugi region nazywany jest istotą białą i ma biały wygląd w świeżej tkance. Istota biała składa się głównie z aksonów, które nadają jej biały kolor dzięki błonie otaczającej aksony, zwanej osłonką mielinową.

Rdzeń kręgowy

Rdzeń kręgowy odgrywa ważną rolę w kontrolowaniu mięśni kończyn i tułowia, a także funkcji narządów wewnętrznych ciała. Przetwarza również informacje z tych struktur, a także wysyła informacje do i z mózgu.

Rdzeń kręgowy jest podzielony na wiele segmentów. Zawiera również parę korzeni zwanych korzeniami grzbietowymi i brzusznymi. Korzenie te mieszają się z nerwami rdzeniowymi i zawierają aksony czuciowe i ruchowe, które są częścią PNS. Aksony i nerwy rdzeniowe współpracują ze sobą w celu przekazywania informacji między mięśniami i narządami ciała a rdzeniem kręgowym.

Pień mózgu

Pień mózgu składa się ze śródmózgowia, opon mózgowych i móżdżku. Pełni następujące funkcje:

1. Odbiera informacje przychodzące ze struktur w czaszce.
2. Przekazuje informacje między rdzeniem kręgowym a wyższymi regionami mózgu.
3. Łączy działania różnych części pnia mózgu, aby regulować poziomy pobudzenia.

Medulla: Medulla znajduje się tuż nad rdzeniem kręgowym. Zawiera struktury znane jako piramidy, które przenoszą sygnały z mózgu do rdzenia kręgowego. To stymuluje mięśnie szkieletowe w ciele, które są zazwyczaj mięśniami używanymi do tworzenia ruchu. Rdzeń otrzymuje również informacje z rdzenia kręgowego i innych części mózgu, i przekazuje je do móżdżku.

Części rdzenia otrzymują również informacje z kubków smakowych, gardła, jak również klatki piersiowej i jamy brzusznej. Struktury komórkowe, które odbierają te informacje, mają kilka funkcji, w tym:

1. Kontrolowanie rytmu serca i tego, jak mocno serce pompuje
2. Kontrolowanie ciśnienia krwi
3. Kontrolowanie tego, jak szybko i jak ciężko się oddycha

Redula odgrywa również ważną rolę w mówieniu, połykaniu, kaszlu/kichaniu, wymiotach, poceniu się, ślinieniu oraz ruchach języka i głowy.

Pons i móżdżek: Pons jest wybrzuszeniem z przodu pnia mózgu, podczas gdy móżdżek znajduje się pod móżdżkiem. Pons przenosi informacje z móżdżku do móżdżku, a także jest zaangażowany w sen, słuch, równowagę, czucie/wyrażanie twarzy, oddychanie i połykanie. Móżdżek odgrywa rolę w koordynacji mięśni, emocji i procesów poznawczych, takich jak ocena.

Mózgowie środkowe

Mózgowie środkowe łączy móżdżek tylny i przedni ze sobą. Jest ono podzielone na różne regiony:

• Cerebral peduncles
• Tegmentum
• Substantia nigra
• Centralna istota szara
• Tectum

.

• Medial lemniscus

Diencephalon

Diencephalon składa się z dwóch elementów zwanych wzgórzem i podwzgórzem.

Wzgórze: Wzgórze ma ważną rolę w przekazywaniu informacji do półkul mózgowych. Z kolei otrzymuje informacje z obszarów w móżdżku. Sygnały z całego ciała są również wysyłane do wzgórza, które kieruje te informacje do mózgu w celu ich przetworzenia.

Wzgórze jest ściśle połączone z systemem odpowiedzialnym za emocje i pamięć – układem limbicznym. Ruchy gałek ocznych, smak, węch, słuch i równowaga są również związane ze wzgórzem.

Podwzgórze: Podwzgórze jest głównym centrum kontroli autonomicznego układu nerwowego, dlatego odgrywa ważne role w zapewnieniu wszystkich systemów w organizmie funkcjonują sprawnie. Jest on również zaangażowany w uwalnianie hormonów z przysadki mózgowej. Podwzgórze jest zaangażowane w wiele funkcji organizmu, w tym następujące:

1. Wydzielanie hormonów
2. Autonomiczne efekty (działanie jako system kontroli organizmu)
3. Regulacja temperatury ciała
4. Wykrywanie spożycia pokarmu i wody (powodowanie uczucia. głód lub pragnienie)
5. Sen i czuwanie
6. Pamięć
7. Ruch i zachowanie

Półkule mózgowe

Półkule mózgowe składają się z czterech głównych części:

1. Kora mózgowa
2. Zwoje podstawy
3. Hippocampus
4. Amydala

Kora mózgowa: Kora mózgowa znajduje się na powierzchni półkul mózgowych. Jest silnie zwinięta i pofałdowana. To pozwala dużej powierzchni zmieścić się wewnątrz ograniczonej przestrzeni czaszki. Kora mózgowa jest podzielona na cztery płaty zwane płatem czołowym (płat przedni), płatem ciemieniowym (pomiędzy płatami przednim i tylnym), płatem potylicznym (płat tylny) i płatem skroniowym (płaty boczne).

Zwoje podstawy: Zwoje podstawy to zbiory komórek, które znajdują się głęboko w mózgu i pełnią ważne role w wielu wyższych funkcjach mózgu. Jedną z funkcji, w której odgrywają ważną rolę, jest kontrola ruchu.

W chorobie Parkinsona, zwoje podstawy są uszkodzone. Pacjenci z chorobą Parkinsona doświadczają w rezultacie drżenia i spowolnienia ruchów. Zwoje podstawy wpływają również na inne aspekty zachowania, takie jak poznanie i emocje.

Hipokamp: Hipokamp ma ważną rolę w powstawaniu wspomnień. Jest on również częścią układu limbicznego, który wpływa na myślenie i nastrój.

Amydala: Amydala koordynuje uwalnianie hormonów i działania autonomicznego układu nerwowego. Jest również częścią układu limbicznego i odgrywa rolę w emocjach.

Warstwy opon mózgowych

Warstwy opon mózgowych są czasami określane jako opony mózgowe. Są to trzy oddzielne warstwy, które otaczają mózg i rdzeń kręgowy. Ich zadaniem jest głównie ochrona mózgu i krążenie krwi do i z mózgu. Te trzy warstwy to:

1. Dura mater
2. Arachnoid mater
3. Pia mater

Dura mater: Dura mater jest najbardziej zewnętrzną z warstw opon mózgowych. Jest to najgrubsza błona. Opona twarda otaczająca półkule mózgowe i pień mózgu składa się w rzeczywistości z dwóch warstw. Zewnętrzna z tych warstw jest przymocowana do wnętrza czaszki.

Materiał pajęczynówki: Pajęczynówka jest środkową warstwą opon mózgowych. Leży ona obok opony twardej, ale nie jest z nią ściśle połączona. Przestrzeń istniejąca między tymi dwiema warstwami nazywana jest przestrzenią podoponową. Pęknięcie naczynia krwionośnego w oponie twardej może spowodować krwawienie i powstanie skrzepu krwi w tej przestrzeni podtwardówkowej, co prowadzi do powstania krwiaka podtwardówkowego. Jest to niebezpieczne, ponieważ skrzep krwi może rozepchnąć warstwy pajęczynówki i opony twardej, uciskając tkanki mózgowe.

Pia mater: Opona twarda jest najbardziej wewnętrzną warstwą opon mózgowych, przylegającą do mózgu i rdzenia kręgowego. Jest to delikatna warstwa i jest oddzielona od pajęczynówki przestrzenią zwaną przestrzenią podpajęczynówkową. Przestrzeń ta wypełniona jest płynem mózgowo-rdzeniowym (CSF) i zawiera żyły i tętnice pokrywające powierzchnię OUN.

Płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF)

Płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) opływa wnętrze mózgu poprzez sieć jam w obrębie OUN zwanych układem komorowym. Płyn mózgowo-rdzeniowy pełni następujące funkcje:

1. Pływalność. Mózg ani nie tonie, ani nie pływa w płynie mózgowo-rdzeniowym, ale zamiast tego pozostaje w nim zawieszony, ponieważ oba składniki mają bardzo podobną gęstość. To pozwala mózgowi rosnąć do osiągalnych rozmiarów bez uszczerbku dla jego własnej wagi. Gdyby mózg mógł spoczywać na podłodze czaszki, ciśnienie wynikające z jego własnego ciężaru zabiłoby tkankę nerwową.
2. Ochrona. CSF chroni mózg przed uderzeniem we wnętrze czaszki, gdy głowa jest wstrząśnięta. Jednakże, istnieje ograniczenie tej ochrony, ponieważ silny wstrząs może nadal powodować uszkodzenie mózgu poprzez uderzenie lub ścinanie o podłogę czaszki.
3. Stabilność chemiczna. Płyn mózgowo-rdzeniowy kończy się wchłonięciem do krwiobiegu. To zapewnia sposób oczyszczania odpadów z OUN, a także pozwala mu utrzymać optymalne środowisko chemiczne. Niewielkie zmiany w jego składzie mogą powodować nieprawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego. Na przykład, jeśli płyn mózgowo-rdzeniowy jest zbyt zasadowy (niewystarczająco kwaśny), może to prowadzić do zawrotów głowy i omdleń.

Jak rozwija się OUN?

Ludzki embrion składa się z trzech głównych warstw komórkowych znanych jako ektoderma, mezoderma i endoderma. OUN rozwija się z wyspecjalizowanego regionu ektodermy zwanego płytką neuronalną. Proces, dzięki któremu płytka neuronalna zaczyna tworzyć układ nerwowy, nazywa się indukcją neuronalną.

Płytka neuronalna leży wzdłuż linii środkowej zarodka. Wgłębienie w linii środkowej tworzy się i pogłębia wzdłuż płytki nerwowej, tworząc rowek znany jako rowek neuralny. Następnie rowek ten zamyka się tworząc pustą w środku rurkę zwaną cewą nerwową. Wszystkie główne elementy OUN są wtedy obecne, w tym rdzeń kręgowy i pień mózgu.

Co dzieje się z OUN, gdy się starzejemy?

Funkcjonowanie układu nerwowego zmienia się od dzieciństwa do starości, osiągając swój szczyt rozwoju w wieku około 30 lat. Różne aspekty funkcjonowania mózgu mają tendencję do ulegania wpływom w różnym wieku. Na przykład, słownictwo i użycie słów zaczynają się zmniejszać w wieku około 70 lat, podczas gdy zdolność do przetwarzania informacji może być zachowana do wieku 80 lat, jeśli nie występują zaburzenia neurologiczne.

Jak starzenie się występuje, ogólna liczba komórek nerwowych zaczyna się zmniejszać. Mózg ogólnie waży 56% mniej w wieku 75 lat niż w wieku 30 lat z powodu tego spadku liczby komórek mózgowych. Ogólna funkcja mózgu jest również spowolniona z powodu kilku czynników. Należą do nich mniej wydajne synapsy i spowolnienie transmisji sygnałów elektrycznych między neuronami.

Zaangażowanie w aktywność umysłową i fizyczną (tj. ćwiczenia) może pomóc spowolnić spadek funkcjonowania mózgu, zwłaszcza w obszarze pamięci. I odwrotnie, spożywanie 2 lub więcej standardowych napojów alkoholowych dziennie może przyspieszyć spadek aktywności mózgu.

Jednakże, nie wszystkie funkcje OUN są dotknięte w ten sam sposób przez starość. Chociaż umiejętności takie jak koordynacja ruchowa, funkcje intelektualne i pamięć krótkotrwała zmniejszają się, umiejętności językowe i pamięć długotrwała mogą być zachowane, przy braku jakiejkolwiek patologii neurologicznej. Starsi ludzie często pamiętają rzeczy z odległej przeszłości lepiej niż niedawne wydarzenia.

Jak czynniki matki wpływają na rozwój mózgu w czasie ciąży?

Alkohol

Płodowy zespół alkoholowy (FAS) i inne wrodzone nieprawidłowości są często związane z ekspozycją na alkohol. FAS jest jedną z najczęstszych przyczyn niegenetycznego upośledzenia umysłowego. Cechy FAS obejmują:

• Nieprawidłowości twarzy, w tym małe otwory oczu, spłaszczone kości policzkowe, obniżony mostek nosowy i niedorozwinięty rowek między nosem a górną wargą
• Opóźnienie wzrostu, skutkujące niską masą urodzeniową
• Dysfunkcje mózgu od umiarkowanych trudności w nauce do ciężkiego upośledzenia umysłowego
• Wady wzroku i słuchu

Nie istnieje „bezpieczna” ilość alkoholu, którą kobieta w ciąży może spożywać bez żadnego ryzyka dla jej płodu. Zdecydowanie zaleca się, aby kobiety w ciąży nie spożywały alkoholu w ogóle.

Narkotyki

Heroina i metadon: Heroina i jej substytut, metadon, są często przyjmowane razem z innymi toksynami, takimi jak kokaina, alkohol czy tytoń. Dokładna natura tych leków na rozwijający się mózg nie jest dobrze zbadana. Jednak badania laboratoryjne sugerują, że mogą one w znacznym stopniu wpływać na rozwój mózgu, powodując zmiany w komórkach mózgowych w warunkach laboratoryjnych.

Kokaina: Podobnie jak większość innych toksyn, kokaina jest związana ze zwiększonym ryzykiem wcześniactwa i wewnątrzmacicznego opóźnienia wzrostu. Narażenie na działanie kokainy podczas rozwoju zostało powiązane z mikrocefalią, malformacjami mózgu i kilkoma innymi wadami mózgu. Po urodzeniu skutki zażywania kokainy mogą obejmować zaburzenia snu, trudności w karmieniu i napady padaczkowe. Objawy te na ogół ustępują w ciągu pierwszego roku życia.

Jednakże u niektórych dzieci, które były narażone na działanie kokainy w okresie płodowym, rozwijają się długotrwałe problemy neurologiczne. Ich IQ na ogół mieści się w normie, ale często mogą one wykazywać trudności z koncentracją, łatwo się rozpraszać i zachowywać się agresywnie lub impulsywnie. Są one również na zwiększone ryzyko rozwoju lęku lub zaburzeń depresyjnych.

Kofeina: Kofeina jest rozkładana szybciej w czasie ciąży, a niektóre badania na zwierzętach sugerują, że kofeina jest skoncentrowana w rozwijającym się mózgu. Kofeina sama w sobie, gdy jest przyjmowana w małych lub umiarkowanych ilościach, nie wydaje się znacznie zwiększać ryzyko wad rozwojowych płodu.

Palenie: Palenie tytoniu przez matkę jest głównym czynnikiem ryzyka nagłej śmierci niemowląt (SIDS). Jest to również związane ze zwiększonym ryzykiem opóźnienia wzrostu i zaburzeń zachowania (zaburzenie psychiczne). Dwie substancje znajdujące się w dymie papierosowym, tlenek węgla i nikotyna, wpływają na mózg płodu, działając bezpośrednio na niego lub powodując brak dopływu tlenu.

Cukrzyca matki

Cukrzyca matki może być cukrzycą typu I, typu II lub cukrzycą ciążową. Wszystkie trzy zwiększają ryzyko wystąpienia wad rozwojowych mózgu płodu. Można im jednak zapobiec, stosując się do specjalnego programu przeznaczonego dla ciężarnych kobiet z cukrzycą, aby utrzymać ich stan pod kontrolą. Lekarze pacjentów będą zazwyczaj doradzać kobietom ciężarnym z cukrzycą w sprawie tych programów.

1. Gressens P, Mesples B, Sahir N, Marret S, Sola A. Czynniki środowiskowe i zaburzenia rozwoju mózgu. Semin Neonatol 2001; 6:185-194.
2. Martin JH. Neuroanatomia – tekst i atlas. Appletone & Lange: Connecticut; 1989.
3. Saladin KS. Anatomia i fizjologia – jedność formy i funkcji. 3rd ed. New York: McGraw-Hill; 2004.
4. Sherwood LS. Fizjologia człowieka – od komórek do systemów. 5th ed. Belmont: Brooks/Cole – Thomson Learning; 2004.
5. Goldman SA. Effects of Aging. Merck 2007 ; Dostępne od: http://www.merck.com/mmhe/sec06/ch076/ch076e.html

.