Cilvēku un dzīvnieku organismā dažādo orgānu sistēmu darbība nemitīgi mainās, un šīs izmaiņas ir atbilstošas organisma konkrētā brīža nepieciešamībām. Tāpēc neviena orgāns darbība nevar būt patvaļīga. Zemāk attīstītajiem dzīvniekiem šī regulācija notiek tikai humorālā ceļā, tas ir, atsevišķie orgāni reaģē uz organisma iekšējās vides (asiņu, limfas, starpšūnu šķidruma) ķīmiskā sastāva izmaiņām. Augstāk attīstītu dzīvnieku regulāciju papildina otrs, sarežģītāks veids – neirālā jeb reflektorā regulācija. To veic nervu sistēma.
Neironu uzbūve un to funkcija
Nervu sistēma ir būvēta no īpašām nervu šūnām jeb neironiem. Katram neironam ir ķermenis, kurā atrodas kodols, un izaugumi. Daļa no izaugumiem (dendrīti) ir īsi, to skaits ir ļoti atšķirīgs un tie nosūta citu nervu šūnu radīto impulsu uz neirona ķermeni, to uzbudinot. Pa garo izaugumu (aksonu) impulss elektriskas strāvas veidā tiek novadīts tālāk vai nu uz citu neironu, vai tieši uz kādu orgānu, vai arī muskuli. Aksona galā atrodas paplašinājums – sinaptiskā podziņa, kura spēj izdalīt īpašu ķīmisko vielu. Tā pēc savas funkcijas tiek saukta par mediatoru (pārvadītāju) un uzbudina (ieslēdz darbībā) nākamo ķēdē esošo neironu vai kādu orgānu.
Centrālās un perifērās nervu sistēmas darbība
Neironu ķermeņi un liela daļa izaugumu atrodas īpašos anatomiskos veidojumos, kurus sauc par smadzenēm jeb Centrālo nervu sistēmu (CNS). Daļa no garajiem izaugumiem atrodas ārpus smadzenēm un veido perifēros nervus. Ja pa tiem impulsi plūst uz CNS, tos sauc par jušanas jeb aferentajiem nerviem. Ja impulss tiek novadīts kā pavēle uz kādu orgānu, tad tie ir eferentie (tajā skaitā arī kustību) nervi.
Smadzeņu uzbūve un evolūcija
Nervu šūnu skaits cilvēkam ir ļoti liels (miljardos). Smadzenēs nervu šūnas ir koncentrētas noteiktās vietās. Dzīvnieku valstij attīstoties, nervu sistēma kļūst arvien sarežģītāka. Vispirms izveidojas muguras smadzenes, to turpinājums galvas virzienā ir iegarenās smadzenes, tilts, vidussmadzenes, starpsmadzenes, smadzenītes (kā sānu atzarojums esošajā virknē) un beidzot – gala smadzenes jeb lielās puslodes.
Smadzeņu pelēkā un baltā viela
Tā kā neironu ķermeņos esošie kodoli piedod tiem tumšāku krāsu, tad šūnu sakopojumi, aplūkojot smadzenes anatomijā, ir labi redzami un tie ieguvuši kodolu nosaukumu. Katram no kodoliem ir noteikta nozīme, sava funkcija, bet pēc šīm funkcijām kodoli ir pakļauti cits citam stingrā secībā. Proti, tie kodoli, kuri atrodas augstākstāvošajos CNS veidojumos un kuri evolūcijas procesā attīstījās vēlāk, ietekmē zemākstāvošo centru darbību. Cilvēkam vissarežģītākā un vissvarīgāko funkciju veicēja ir lielās puslodes apsedzošā pelēkā viela – garoza. Tā kā garozas platība cilvēkam ir 0,2 m² (tas ir, 20 cm x 1 m liels veidojums ), tad šādai platībai galvaskausā nav brīvas telpas un tā tiek daudzkārt salocīta, izveidojot rievas un krokas.
Tajās CNS vietās, kur atrodas tikai neironu izaugumi, veidojas smadzeņu baltā viela. Tā savas nozīmes dēļ tiek saukta par vadītājceļiem. Turpretī katrs pelēkās vielas sakopojums ir saistīts ar konkrētu kāda orgāna vai kādas sistēmas funkciju. Tā piemēram, iegarenajās smadzenēs atrodas sirdsdarbību regulējoši centri. Turpat un arī tiltā ir elpošanas centri, kas automātiski regulē gan elpošanas biežumu, gan dziļumu.
Cilvēka apziņa un smadzeņu bojājumu sekas
Cilvēka apziņa, domāšana, viņa ikdienas dzīves norises un rīcība, tajā skaitā pat vienkāršas kustības, ir lielo pusložu garozas funkcijas. Mūsdienās cilvēku, kuram apstājusies sirdsdarbība un tātad arī asinsrite, nereti izdodas atdzīvināt. Taču, ja garoza nesaņem skābekli ilgāk par 5 minūtēm, tā iet bojā. Iestājas neatgriezeniskas izmaiņas tikai šajā vienā CNS veidojumā. Sirdsdarbība turpinās, cilvēks elpo, nieres ražo urīnu, gremošanas sulas kuņģī un zarnās sagremo uzņemto barību (to gan ievada ar zondi), bet cilvēks neko neredz, nedzird, nekontrolē urināciju un vēdera izeju, nespēj izdarīt pat visprimitīvākās apzinātās kustības. Viņš vairs nav cilvēks, kuru kādreiz lepni apzīmēja par Homo sapiens.
Refleksu nozīme un refleksa loka darbība
Smadzeņu darbība pēc fizioloģijas terminoloģijas izpaužas refleksu organizēšanā. Reflekss (tulkojumā tas varētu nozīmēt atspīdumu) ir atbilde uz kādu kairinātāju un tā notiek pa refleksa loku. Jebkurš refleksa loks sastāv no piecām daļām. Ja kāds spēks – kairinātājs – iedarbojas uz cilvēka organismu, tad uz to vispirms reaģē īpašas šūnas – receptori, kas ir ļoti jūtīgi pret kādu noteiktu kairinātāja veidu. Piemēram, acs tīklenē esošie fotoreceptori reaģē pat uz tik niecīgu gaismas staru, kas tumšā naktī nāk no 1 km attālumā aizdegtas sveces.
Refleksa loka sastāvdaļas un to funkcijas
Receptors uzbudinājuma procesu novada tālāk uz smadzenēm pa aferentajiem (jušanas) nervu ceļiem, ko veido gan perifērie nervi, gan CNS baltajā vielā esošie neironi. No šī otrā refleksa loka veidojuma impulss nonāk trešajā veidojumā – refleksa loka centrā. Tajā esošās nervu šūnas organizē atbildes reakciju, kuru pa ceturto refleksa loka veidojumu novada uz orgānu, kurš maina savu darbību. Ja tas ir muskulis, tad šādu refleksu sauc par kustību refleksu. Centrs var atrasties jebkurā CNS daļā, tāpēc arī runā par muguras smadzeņu refleksiem (ļoti primitīviem), smadzeņu stumbra (galvas smadzenes līdz lielajām puslodēm) un garozas refleksiem. Kā kairinātājs, kurš izsauc refleksu, var būt arī vārds (gan izrunāts, gan uzrakstīts). Valodas izraisītus refleksus sauc par otrās signālu sistēmas refleksiem. Pirmās signālu sistēmas kairinātāji ir tie, kuri ar savu klātbūtni tieši iedarbojas uz dažādajiem receptoriem. Tāpēc runā par redzes, dzirdes, taustes, ožas, garšas, sāpju un citiem refleksiem. Daudzo cilvēka rīcību nosakošo refleksu izsaucējs ir viņa domas, kaut gan uz noteiktām domām jau arī uzvedina kādi noteikti apstākļi. Savukārt pēc atbildes reakcijas izšķir kustību, gremošanas, asinsrites, dzimuma un citus refleksu veidus.
Veģetatīvās nervu sistēmas uzbūve un funkcijas
Īpaša nervu sistēmas daļa ir tā, kas regulē cilvēka iekšējo orgānu darbību. To sauc par veģetatīvo nervu sistēmu, un tai ir gan savas anatomiskas, gan funkcionālas īpatnības. Gandrīz katrs no orgāniem saņem dubultu veģetatīvu inervāciju, respektīvi, veģetatīvā nervu sistēma sastāv no divām daļām – simpātiskās un parasimpātiskās nervu sistēmas. Tās abas kalpo vienam mērķim, iekšējo orgānu sistēmu darbības lietderīgai vadīšanai, bet abu daļu tiešā iedarbība bieži ir pilnīgi pretēja. Dažādās dzīves situācijās viena no tām ir pārsvarā. Ja simpātiskā nervu sistēma aktivizējas slodzes un trauksmes laikā, tad parasimpātiskā veicina atjaunošanās procesus. Piemēram, simpātiskā nervu sistēma paātrina sirdsdarbību un ceļ arteriālo asinsspiedienu, bet parasimpātiskā – palēnina sirdsdarbību un pazemina arteriālo asinsspiedienu. Savukārt gremošanas procesus veicina parasimpātiskā nervu sistēma.
Tā kā simpātisko nervu galos (sinapsēs) pie orgāniem izdalās adrenalīnam līdzīga viela (noradrenalīns), tad to iedarbība ir līdzīga virsnieru serdes hormonālajai darbībai (adrealīnam), kas pastiprināti izdalās satraukuma, emocionāla uzbudinājuma laikā.
Otra veģetatīvās nervu sistēmas īpatnība ir tā, ka simpātisko un parasimpātisko nervu centri atrodas stingri noteiktās CNS vietās, proti, simpātiskie – muguras smadzeņu kaula un krustu daļā, bet parasimpātiskie – galvenokārt iegarenajās smadzenēs, no kurienes izejošais klejotājnervs (nervus vaguss) ar saviem zariem inervē visus iekšējos orgānus līdz mazajam iegurnim. Simpātiskie nervi orgānus sasniedz ar arteriālajiem asinsvadiem, kuru sieniņas tie apvij.
Vēl viena veģetatīvās nervu sistēmas īpatnība ir tā, ka tā nepakļaujas, vai tikai zināmā mērā pakļaujas, lielo smadzeņu pusložu garozai, tas ir, cilvēka gribai. Tāpēc cilvēks nevar nosarkt vai nobālēt pēc savas vēlēšanās, nevar palēnināt vai paātrināt sirdsdarbību.
Nervu sistēmas bojājumi un to sekas
Ja traumas vai slimības rezultātā, visbiežāk asinsrites traucējumu vai tā sauktā insulta dēļ, cieš kāds CNS veidojums, piemēram, centri vai vadīšanas ceļi, iestājas neatgriezeniskas pārmaiņas. Pazūd vai pasliktinās kādas cilvēkam tik parastās darbības vai sajūtas. Tā piemēram, var parādīties rīšanas, zīšanas traucējumi, aklums, runas traucējumi motoras un sensoras afāzijas veidā. Pirmajā gadījumā, tas ir, pie motorās afāzijas, cilvēks nevar neko parunāt, otrajā – viņš nesaprot vārdu jēgu. Visbiežāk novēro kustību traucējumus, bet, ja paralīze ir ķermeņa labās puses ekstremitātēs, kas rodas insultam bojājot kreiso smadzeņu puslodi, tad bieži vien tā kombinējas ar afāziju.
Neironu atjaunošanās spējas
Valodas centrs atrodas smadzeņu kreisajā puslodē, bet smadzeņu kreisās puses garoza dod kustību impulsus labajai rokai un kājai, jo kustību ceļi smadzeņu stumbrā pāriet uz pretējo pusi (tie krustojas).
Ja citus orgānus veidojošās šūnas var atjaunoties un, piemēram, brūce sadzīst, bet kauls pēc lūzuma var saaugt, tad neironi pēc bojāejas nerodas no jauna. Reizēm tomēr novēro zināmu uzlabošanos, kad daļēji zaudētās funkcijas uzņemas citas garozas šūnas. Cilvēka gara spējas arī ir tieši saistītas ar garozas neironu darbību. Tie iet bojā gan pie galvas traumām, gan arī nikotīna un alkohola ietekmē. Galvas sāpes paģiru laikā ir „bēres” vakar noindētajiem garozas neironiem. Labi, ka cilvēkam visi garozas neironi parasti netiek izmantoti un līdz zināmai robežai tie var uzņemties bojā gājušo funkcijas, bet šī robeža var tikt arī pārsniegta. Tad iestājas demence, ko tautā sauc par plānprātību. Un otrādi – mācoties, apgūstot kaut ko jaunu, izveidojas jauni refleksu loki, jauni kontakti starp neironiem, kas ir cilvēka garīgā bagātība, viņa prasmes un zināšanas.
Raksta autors: Edgars Brēmanis (1935. – 2023.)
© SIA “Sporta izglītības aģentūra”, 2012
Publicētais saturs ir SIA “Sporta izglītības aģentūra” īpašums un ir autortiesību objekts, kas tiek aizsargāts Latvijas Republikas likumdošanā noteiktajā kārtībā.
Jebkuras informācijas pārpublicēšana vai izmantošana komerciālos nolūkos ir aizliegta. Satura vai to daļu izmantošana nav atļauta bez SIA “Sporta izglītības aģentūra” rakstiskas piekrišanas.