Organizm ludzki to organizm o najwyższym stopniu skomplikowania na ziemi, a jego najbardziej złożoną i nadal dość tajemniczą częścią jest układ nerwowy. O ile funkcja i sposób działania układu obwodowego (nerwów i zwojów nerwowych) znana jest bardzo dobrze, o tyle sposoby, w jakie ośrodkowy układ nerwowy realizuje niektóre ze swych czynności, pozostają w dalszym ciągu zagadką.

Układ nerwowy człowieka - podział

Układ nerwowy człowieka można sklasyfikować na kilka sposobów. Z punktu widzenia anatomii rozróżnia się układ ośrodkowy i obwodowy, ze względu na spełniane funkcje - układ somatyczny i autonomiczny (zwany również układem wegetatywnym).

Budowa układu nerwowego

Podstawowym elementem budowy układu nerwowego jest komórka nerwowa (neuron), złożona z ciała komórkowego i wypustek. Jedna z nich, najdłuższa, nazywana jest aksonem lub neurytem. Krótsze (dendryty) występują w większej ilości i są drzewkowato rozgałęzione. Tam gdzie wypustki różnych komórek zbliżają się do siebie, tworzą się tak zwane synapsy - miejsca, w których impuls przenoszony jest z jednej komórki do drugiej.

Komórka i jej wypustki przenoszą informacje w postaci elektrycznej (rozchodząca się falą depolaryzacja błony komórkowej), ale kiedy informacja ma być przekazana dalej, do kolejnej komórki lub ich grupy, wydzielane są substancje chemiczne (zwane neuroprzekaźnikami lub mediatorami), które przez szczelinę synaptyczną docierają do wypustek i powodują powstawanie impulsu elektrycznego po drugiej stronie.

Każdy układ elektryczny potrzebuje izolatora. Tę rolę spełnia tkanka glejowa, wypełniająca przestrzeń pomiędzy komórkami nerwowymi, i osłonki mielinowe, które osłaniają aksony tak, jak izolacja na przewodzie elektrycznym.

Komórki nerwowe są zgrupowane w ośrodkowym układzie nerwowym i w zwojach układu obwodowego. Nerwy, docierające do prawie całego ciała, są zaś wiązkami włókien nerwowych - aksonów. Dlatego ich długość osiąga czasem nawet 1 m. Impuls elektryczny może rozchodzić się w niektórych neurytach z prędkością nawet 400 km/h.

Ośrodkowy układ nerwowy

Ośrodkowy układ nerwowy zbudowany jest z mózgu, móżdżku, rdzenia przedłużonego i rdzenia kręgowego. Jego poszczególne struktury odpowiedzialne są za różne funkcje. 

Mózg zbiera impulsy pochodzące z otoczenia i narządów wewnętrznych (dostarczane przez wyspecjalizowane receptory i zakończenia nerwowe), przetwarza wszystkie informacje, ma funkcje koordynujące, asocjacyjne (związane z kojarzeniem i myśleniem), odpowiada za procesy pamięciowe i emocjonalne.

Móżdżek to struktura ośrodkowego układu nerwowego, która zajmuje się głównie równowagą i koordynacją ruchów. Choć "decyzja" o wykonaniu ruchu wychodzi z półkul mózgowych, móżdżek przetwarza tę informację na polecenia wysyłane do konkretnych mięśni.

Rdzeń przedłużony jest ośrodkiem zawiadującym odruchami. Najważniejszym elementem rdzenia przedłużonego jest ośrodek oddechowy, który sprawia, że nie trzeba ciągle pamiętać o konieczności oddychania. Dzieje się to poza świadomością, tak samo jak na przykład kichanie, kaszel, mruganie, cofanie oparzonej ręki od ognia. Rdzeń przedłużony stanowi pomost przewodzący impulsy pomiędzy strukturami ośrodkowego układu nerwowego a nerwami i zwojami obwodowymi.

Obwodowy układ nerwowy

Obwodowy układ nerwowy składa się z nerwów i nielicznych zwojów nerwowych (skupień komórek nerwowych). Nerwy można ogólnie podzielić na czuciowe (przenoszące impulsy do mózgu), ruchowe (przekazujące informacje z mózgu do narządów i tkanek) oraz mieszane. Specjalne funkcje spełnia dwanaście par tak zwanych nerwów czaszkowych, które przenoszą impulsy z narządów zmysłów, sterują pracą niektórych ważnych narządów wewnętrznych i wydzielaniem części hormonów.

Układ somatyczny i autonomiczny

Od strony funkcjonalnej obwodowy układ nerwowy można podzielić na układ somatyczny (soma to z greckiego 'ciało') i autonomiczny (wegetatywny).

- w dużej części współpracuje z udziałem świadomości - pozwala na kontakt ze środowiskiem zewnętrznym i reagowanie na zmiany w otoczeniu. Unerwia np. mięśnie szkieletowe, czyli te, których pracą można sterować, by się poruszać.

unerwia narządy wewnętrzne, działa niezależnie od woli człowieka, zapewniając tzw. homeostazę, czyli stan dynamicznej równowagi procesów życiowych w organizmie. Kontroluje np. częstość skurczów serca, zwęża i rozszerza naczynia krwionośne, oskrzela, źrenice, kontroluje prędkość i intensywność perystaltyki jelit, reguluje napięcie zwieraczy. Pobudza też do działania lub hamuje funkcje niektórych gruczołów (np. ślinianek, nadnerczy). Te przeciwstawne funkcje realizowane są przez dwie części układu autonomicznego - układ współczulny i przywspółczulny (zwane też sympatycznym i parasympatycznym). Zwykle do konkretnych narządów dochodzą zakończenia włókien z obu tych podsystemów.

O układzie nerwowym wiadomo coraz więcej. Można wskazać dokładnie większość ośrodków w mózgu (np. ośrodki mowy, wzroku, miejsce, które odbiera wrażenia czuciowe z palców lewej ręki), opisać wiele odruchów i dróg, którymi określone impulsy przechodzą, i skutki, jakie wywołują. Człowiek potrafi obserwować to, co dzieje się w mózgu, np. za pomocą elektroencefalografii. Jednak część procesów zachodzących w układzie nerwowym, szczególnie związanych z funkcjami wyższymi (myśleniem, uczuciami, zapamiętywaniem, uczeniem się), wymaga jeszcze wielu badań. Zdobycie pełni tej wiedzy - neurofizjologicznej, klinicznej i biochemicznej - jest nadal przed badaczami, a do jej zrozumienia i usystematyzowania niewątpliwie będzie trzeba zaangażować wiele mózgów.