Το Ανθρώπινο Νευρικό Σύστημα: Μέρος Δεύτερο Α: Ο Ηλεκτρισμός και Χημεία είναι η μόνη γλώσσα που καταλαβαίνει το νευρικό μας σύστημα (Όπως για να γραφτεί ένα τραγούδι)

 

της Δήμητρας Σπανού 

καθηγήτριας Χημικού

 

 

 

Το νευρικο κύτταρο σε γενικές γραμμές, είναι  όπως κάθε κύτταρο του οργανισμού μας.  Με τον πυρήνα , το κυτταρόπλασμα και την κυτταρική του μεμβράνη που το διαχωρίζει από τον εξωκυττάριο χώρο, ελέγχει την επικοινωνία, την διέλευση ουσιών  αλλά και την διέγερση του κυττάρου από εξωκυττάριους παράγοντες

Αυτές οι λειτουργίες της μεμβράνης ευνούνται, διότι υπάρχει μια διαφορά ηλεκτρικοχημικού δυναμικού μεταξύ του κυτταροπλάσματος και του εξωκυττάριου χώρου που ενισχύει τις λειτουργίες αυτές και τους παρέχει ενέργεια σαν μια μπαταρία. 

Το μεμβρανικό δυναμικό (ή διαμεμβρανικό δυναμικό) είναι είναι η διαφορά μεταξύ του ηλεκτρικού δυναμικού στο κυτταρόπλασμα (V_{i}) και του ηλεκτρικού δυναμικού στον εξωκυττάριο χώρο (V_{o}), δηλαδή(V_{i}-V_{o}).

ΠΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΗΜΑ

Το δυναμικό αυτό σε φυσιολογικές συνθήκες παίρνει διάφορες τιμές αναλόγως το κύτταρο  -60mV για τα κύτταρα λείου μυός, -40mV για τους φωτουποδοχείς, -95mV για τα κύτταρα σκελετικών μυών και οφείλεται σε ιόντα Καλίου, χλωρίου, ασβεστίου κ.α. που υπάρχουν μέσα και έξω από το κάθε κύτταρα αλλά και στον προσανατολισμό ορισμένων μορίων της κυτταρικής μεμβράνης πρωτεινών, γλυκεριδίων κ.α. που εμφανίζουν πολικότητα.

Ειδικότερα στα νευρικά κύτταρα και από αυτά στους νευρώνες αυτή η διαφορά δυναμικού δεν παραμένει πάντα σταθερή ώστε να έχουμε το δυναμικό ηρεμίας που είναι  -60 έως-70 mV 

Γιατί υπάρχουν 

 1. κανάλια  (δίαυλοι) διέλευσης ιόντων πάνω στην μεμβράνη,από τον έξω χώρο προς το κυτταρόπλασμα που επίτρέπουν ή διακόπτουν την έλευση ιόντων μέσα στο κύτταρο. Οι δίαυλοι είναι διαμεμβρανιακές πρωτείνες . Υπάρχουν ειδικοί και μη ειδικοί δίαυλοι .

2.Υπάρχει επίσης επιλογή στον τύπο των ιόντων που μπορούν να εισέλθουν και να εξέλθουν από το κύτταρο (εκλεκτική διέλευση ιόντων ) που εξαρτάται από το φορτίο μέσα στην οπή που σχηματίζει ο δίαυλος καθώς και από το μέγεθος και το σχήμα του. Το αποτέλεσμα αυτής της επιλεκτικής διέλευσης των ιόντών είναι  να μεταβάλεται

αυτό το δυναμικό εκατέροθεν της μεμβράνης . Θεωρητικά στο κυτταρόπλασμα υπάρχει περίσσεια αρνητικού φορτίου περίπου 65mV. Και το PH έξω από το κύτταρο είναι PH =7 ενώ στο κυτταροπλάσμα είναι PH=5,4.


Ας μιλήσουμε πρώτα για τους νευρώνες του Περιφεριακού Νευρικού Συστήματος όπου Κάθε κύτταρα νευρώνας συνδέται με έναν προηγούμενον και έναν επόμενο (που μπορεί να είναι και μυικός οπότε μιλάμε για νευρομυική σύνδεση)

Όταν με το ένα ή τον άλλο τρόπο η μεταβολή φτάσει  μια κρίσιμη ποσότητα  των 15mV ,  δηλαδή όταν ανέβει στα   ή στα -50mV 

 Η κρίσιμη ποσότητα ονομάζεται ουδός

 

 ΤΟΤΕ ΚΑΙ ΜΟΝΟ το κύτταρο εκπολώνεται  ώστε να επανέλθει στο δυναμικό ηρεμίας του.

Ο τρόπος που εκπολώνεται είναι η διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος κατά μήκος του νευροάξονα του μετασυναπτικού νευρώνα με κατεύθυνση το επόμενο κύτταρο- νευρώνα. Έτσι  επανέρχεται στο δυναμικό ηρεμίας του.

  • Το μέγεθος των ηλεκτρικών σημάτων που εισέρχονται στο κυτταρόπλασμα και ο χρόνος που απαιτείται γι αυτό, εξαρτάται από την αντίσταση και την χωρητικότητα της μεμβράνης σε ηλεκτρικό φορτίο.
  • Η αντίσταση της μεμβράνης και του κυτταροπλάσματος κατά μήκος του νευροάξονα καθώς και τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους (πάχος, μήκος, διάμετρος επηρρεάζουν την ταχύτητα διάδοσης του σήματος από νευρώνα σε νευρώνα

 Αυτό λοιπόν το κρίσιμο δυναμικό, που χρειάζεται για να κάνει ο νευρώνας εκπόλωση και να εμφανίσει ηλεκτρικό ρεύμα, το λέμε ουδο.  Εάν η αλλαγή στη διαφορά δυναμικού δεν φτάσει τον ουδό δεν έχουμε εκπόλωση.

Αν η μεταβολή σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα είναι μεγαλύτερη από το ουδός  (κρίσιμη ποσότητα) τότε γίνονται διαδοχικές εκπολώσεις των 

 15 mV  στο Περιφεριακό Νευρικό Σύστημα (ΠΝΣ)  και περίπου 1mV στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ)με συχνότητα ανάλογη της ποσότητας της μεταβολής ή θα λέγαμε της έντασης του ερεθίσματος

 Κι εφ όσον η εκπόλωση γίνεται μόνον όταν έχουμε ένα συγκεκριμένο ποσό μεταβολής, θεωρούμε την συμπεριφορά του νευρώνα κβαντισμένη, γιατί λειτουργεί μόνο με πακέτα (κβάντα) ηλεκτρικού δυναμικού όπως όλα τα κβαντισμένα μεγέθη 

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΠΝΣ 

Οι νευρώνες όπως βλέπουμε στις εικόνες είναι κύτταρα μακρυά και όταν διαμορφωθούν και σχηματίσουν το νευρωνικό δίκτυο, το ένα γίνεται συνέχεια του άλλου αφού εφάπτονται σε ορισμένες απολήξεις τους (δενδρίτες) , σε σημεία που ονομαζουμε συνάψεις. 

Με κάποιους τρόπους που θα δούμε στην συνέχεια στην συναψη συγκεντρώνεται μεγάλη ποσότητα ιόντων (ηλεκτρικού φορτίου)

Ο κάθε νευρώνας συνδέεται με ένας επόμενο και έναν προηγούμενο Οι συνάψεις του προσυναπτικού γίνονται κυρίως πάνω στους δενδρίτες του μετασυναπτικού νευρώνα

 

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΚΝΣ

Στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα δεν συμβαίνει αυτή η ένα προς ένα σύνδεση

 Κάθε νευρώνας του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού δέχεται απολήξεις από πολυάριθμους νευρώνες και αυτός με την σειρά του ακουμπά με τους δενδρίτες του πολλά διαφορετικά κύτταρα σε μια πολύπλοκη σχέση που δείνει τελικά ένα δίκτυο νευρώνων με συνδέσεις που στους νευρώνες του εγκεφάλου που υπολογίζονται σε 1011    οι συνδέσεις ξεπερνούν τις 1014

 

Για να περάσει ηλεκτρικό ρεύμα από κάθε έναν δενδρίτη κάποιου γειτονικού νευρώνα -που τυχόν εκπολώνει πάνω  στον νευρώνα μας -πρέπει να ξεπεράσει βέβαια ένα κρίσιμο ποσό, τον ουδό, που όμως είναι πολύ χαμηλώτερος από αυτόν των περιφεριακών κυττάρων, εκεί όπου υπάρχει σύνδεση διαδοχικών νευρώνων. Εδώ για κάθε δενδρίτη με διεγερτικό ή ανασταλτικό δυναμικό ο ουδός είναι γύρω στο 1mV . 

Για να εκπολώσει όμως ο νευρώνας, ώστε η νευρική ώση να περάσει προς στον νευροάξονα και να συνεχίσει θα πρέπει το αλγευρικό άθροισμα των ρευμάτων από τους προηγούμενους να φτάνει τον γνωστό ουδό των 15mV 

 

Το ηλεκτρικό σήμα που ελευρερώνεται όταν η πόλωση του κυττάρου  ξεπερνά το δυναμικό ηρεμίας του, θα περάσει στον επόμενο νευρώνα με δυο τρόπους:

1. Ηλεκτροευαισθησία  (ηλεκτρικές συνάψεις) 

Στο μετασυναπτικό κύτταρο πάνω στη μεμβράνη του υπάρχουν οι ειδικοί δίαυλοι  (διαμεμβρανιακές πρωτείνες )

Οι επαναλαμβανόμενες μονάδες τους κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης αφήνουν ανάμεσά τους ανοίγματα με συγκεκριμένο σχήμα άρα και εξειδίκευση των ιόντων που εισέρχονται ώστε να ταιριάζουν στο σχήμα  αυτής της εισόδου.

  

 

 Όταν υπάρξουν αλλαγές στο ηλεκτρικό διαμεμβρανιακό πεδίο,  ειδικοί δίαυλοι από κενοξόνια  που διαπερνούν τις δυο μεμβράνες και συνδέουν κυτταρόπλασμα με κυτταρόπλασμα και ανοίγουν και κλείνουν ανάλογα, ( οι δίαυλοι νατρίου και καλίου) 

  

Περνούν ιόντα από το ένα κυτταρόλασμα του προσυναπτικού στο άλλο του μετασυναπτικού νευρώνα (ηλεκτρικές συνάψεις) 

Το ίδιο αποτέλεσμα έχουμε όταν συνδεθούν υποδοχέας του μετασυναπτικού με δίαυλο του προσυναπτικού νευρώνα

Ιόντα και μέσω αυτών ηλεκτικό φορτίο  περνούν από τον ένα νευρώνα στον άλλο . Αυτή η  ηλεκτρική διαβίβαση είναι γρήγορη, , βρίσκεται σε περιοχές που χρειάζεται συντονισμός και όπως ήδη έχουμε πει  δημιουργείται διεγερτικό μετασυναπτικό δυναμικό. Και πιθανόν έχουμε εκπόλωση. 

Ο έλεγχος της διαβίβασης γίνεται κυρίως μέσω δεύτερων αγγελιοφόρων

Τι είναι δεύτερος αγγελιοφόρος:

Μια ορμόνη (οχι νευροδιαβιβαστής) συνδέεται στο εξωτερικό μέρος ενός υποδοχέα που βρίσκεται πάνω στην κυτταρική μεμβράνη. Μεταβάλεται η διαμόρφωση του υποδοχέα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ενεργοποίηση  πρωτεινών στο εσωτερικό μέρος της μεμβράνης της τάξης των G πρωτείϊνών

Λειτουργεί αυτό σαν δεύτερος αγγελιοφόρος που ανοίγει ή κλείνει δίιαύλους ιόντων, αποευαισθητοποιούν υποδοχείς ή αυξάνουν την διάρκεια της διαβίβασης

 

Εάν  όμως με αυτόν τον τρόπο  δεν καταφέρνει να περάσει ρεύμα μέσα στον μετασυναπτικό νευρώνα και  δεν μπορεί να γεφυρωθεί το κενό ανάμεσα στους νευρώνες (συναπτικό)  τότε η μετάδοση του σήματος γίνεται χημειοευαισθησία και με τους νευροδιαβιβαστές 

 

2. Χημειοευαισθησίας (χημικές συνάψεις):

Οι επαναλαμβανόμενες μονάδες τους κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης αφήνουν ανάμεσά τους ανοίγματα με όχι ειδικό σχήμα,

Οι νευροδιαβιβαστές αναλαμβάνουν στην συνέχεια να τροποποιήσουν το αχήμα στα διάκενα ώστε να γίνει κατάλληλο για να εισέρχονται μέσα τα ανάλογα ιόντα

 

 

 

Δίαυλοι που δεν έχουν εξειδίκευση στα συγκεκριμένα ιόντα πάνω στην μεμβράνη του μετασυναπτικού νευρώνα περνούν ιόντα από τον εξωκυττάριο χώρο με την βοήθεια των νευροδιαβιβαστών (χημικές συνάψεις)

 

 Σε περιοχές του κυττάρου που υπάρχουν  θέσεις στο πρωτεινικό μόριο της μεμβράνης (υποδοχείς) που συνδέονται με ειδικά μόρια  μόρια (νευροδιαβιβαστές) του εξωκυτταρικού χώρου.

Με την σύνδεση του νευροδιαβιβαστή το σχήμα των διαύλων (διάκενα μεταξύ των επαναλαμβανόμενων χημικών μορίων-μονάδων υποδοχέων) αλλάζει  και δημιουργούν ανάμεσά τους περάσματα με ειδικό σχήμα ώστε να που επιτρέπουν σε συγκεκριμένα ιόντα από τον εξωκυττάριο χώρο, να περάσουν μέσα στο κύτταρο

Το αποτέλεσμα είναι να έχουμε διεγερτικό δυναμικό και εκπόλωση αν  φτάνει την ουδό σε ορισμένους νευροδιαβιβαστές.

Η νευροδιαβίβαση στην χημειοδιαβίβαση ελέγχεται διότι υπάρχουν διεγερτικοί   αλλά και ανασταλτικοί  διαβιβαστές δεύτεροι νευροδιαβιβαστές  δημιουργούν ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό  (όταν για παράδειγμα, ελευθερώνουν ιόντα καλίου ή χλωρίου ) 

ΑΝΑΣΤΟΛΗ ΔΙΑΒΙΒΑΣΗΣ

Η ανασταλτική δράση των συνάψεων δημιουργείται κυρίως από άνοιγμα διαύλων χλωρίου . Μια εισροή ιόντων χλωρίου μειώνει την ΔV έως το Δυναμικό ηρεμίας. (ΔV έιναι η διαφορά Δυναμικού  V εξωτερικού του κυττάρου -V του εσωτερικού του κυττάρου)

Επίσης η αναστολή της διαβίβασης συνδέεται και με την έξοδο των ιόντων Καλίου Η εκροή ιόντων καλίου έχει τα ίδια ανασταλτικά αποτελέσματα

ΟΙ κυριώτεροι ανασταλτικοί διαβιβαστές στο ΚΝΣ είναι το GABA και η γλυκίνη

Ο υποδοχέας  GABA Α ελεγχει τον δίαυλο ιόντων χλωρίου ενώ ο υποδοχέας  GABA β δημιουργεί μεταβολές που ενεργοποιούν δεύτερους αγγελιοφόρους με συνέπεια να ανοίγουν οι δίαυλοι Καλίου για έξοδο ιόντων Καλίου από τον νευρώνα 

Με τον τρόπο αυτό ελέγχεται η μετάδοση των μυνημάτων στην Χημειοδιαβίβαση

 Η κάθε κατηγορία νευροδιαβιβαστών επιτρέπει επιλεκτικά την διέλευση συγκεκριμένων ιόντων , που εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των ιόντων όπως μέγεθος, σχήμα φορτίο κ.α. 

Η χημική μετάδοση σήματος από νευρώνα σε νευρώνα, διαρκεί περισσότερο χρόνο αλλά είναι σταθερότερη από την ηλεκτρική

Εάν είναι ικανό το αποτέλεσμα  

που στο ΠΝΣ οφείλεται αποκλειστικά στην ποσότητα ηλεκτρισμού που θα περάσει λόγω της εκπόλωσης του προηγούμενου νευρώνα (ουδός 15mV )

ενώ στο ΚΝΣ είναι το αλευρικό άθροισμα διαφόρων ρευμάτων που θα περάσουν ή θα απομακρυνθούν από το κύτταρο μέσω των ιόντων του από τις πολλαπλές συνδέσεις του με πολλά και διάφορα νευρικά κύτταρα ουδός (1mV )

επηρρεάζειται και ο επόμενος νευρώνας (μετασυναπτικός) ώστε να εκπολώσει κι αυτός ηλεκτρικό ρεύμα  και στην συνέχεια ο μεθεπόμενος ώστε το νευρικό σήμα κυκλοφορεί μέσα στο νευρικό δίκτυο. 

 

Σε περίπτωση εξασθένησης του σήματος υπάρχει μηχανισμός ενίσχυσής του κατά μήκος του νευροάξονα. 

Υπάρχει όμως περίπτωση να έχουμε μείωση του δυναμικού ηρεμίας ανάλογα με το νευροδιαβιβαστή

 Επίσης έχουμε κι ένας άλλος τύπος χημικών συνάψεων εκείνος της νευρομυικής σύνδεσης  που θα το δούμε σε επόμενο κεφάλαιο.

 

Η δράση των νευροδιαβιβαστών

Νευροδιαβιβαστές, είναι χημικές ουσίες που παράγονται από τους ίδιους τους νευρώνες ,με τη βοήθεια ενζύμων και συγκεντρώνονται σε συναπτικά κυστίδια, Απελευθερώνονται σε συγκεκριμένη στιγμή στον εξωκυττάριο χώρο της σύναψης μεταξύ δύο νευρώνων όταν αυξηθεί το δυναμικό κατά μήκος του προσυναπτικού νευρώνα στην απόληξη που βρίσκεται πριν από την σύναψη. Τότε η μεταβολή στο δυναμικό ανοίγει τους τασιοελεγχόμενους διαύλους ασβεστίου του προσυναπτικού νευρώνα στο σημείο της σύναψης και εισέρχεται ασβέστιο από τον χώρο της σύναψης στο άκρο προσυναπτικού νευρώνα εκεί που βρίσκονται τα κυστίδια με τον νευροδιαβιβαστή. Αυτό προκαλεί εξωκυττάρωση κυστιδίων και απελευθέρωση νευροδιαβιβαστή  στον εξωκυττάριο χώρο μεταξύ των δύο νευρώνων 

 

Από τα χιλιάδες μόρια νευροδιαβιβαστή που ελευθερώνονται αρκεί να προσδεθούν δυο στους υποδοχείς του που βρίσκονται στην μεμβράνη του μετασυναπτικού νευρώνα για να έχουμε αποτέλεσμα

Τα υπόλοιπα μόρια του νευροδιαβιβαστή που ελευθερώνονται από τον προσυναπτικό νευρώνα, αλλά δεν δεσμεύονται από τους μετασυναπτικούς υποδοχείς:

α. απομακρύνονται από την σύναψη περισυλλέγονται κυρίως από τα νευραγλοια και επανατοποθετούνται στον προσυναπτικό σε κυστίδια στον προσυναπτικό νευρώνα  

β. καταστρέφονται από ειδικά ένζυμα μέσα στημ σχισμή ή πάνω στην προσυναπτική μεμβράνη ή μέσα στο προσυναπτικό κυτταρόπλασμα (π.χ. εστεροποιούνται από μια εστεράση ακετυλοχολίνης -AchΕ. 

γ. αποευαισθητοποιούνται

  • Ο νευροδιαβιβαστής μπορεί να επιτελέσει διεγερτική ή ανασταλτική δράση  (EPSP και IPSP) στον μετασυναπτικό νευρώνα.
  • Κάθε νευρώνας μπορεί και απελευθερώνει έναν συγκεκριμένο νευροδιαβιβαστή

 

Δηλαδή   οι διαβιβαστές δρουν επιλεκτικά σε συγκεκριμένες περιοχές του νευρικού συστήματος  και συγκεκριμένους τύπους διαύλων ιόντων άρα σε συγκεκριμένα νευρωνικά κυκλώματα.

Αυτό σημαίνει ότι ο τάδε νευροδιαβιβαστής δίνει χαλάρωση ή ο δείνα επιταχύνει την παραγωγή της τάδε ουσίας κ.λ.π. Το κύκλωμα που ανοίγει ο κάθε ένας απόαυτούς και που μέσα κυκλφορεί το σήμα-ρεύμα ,είναι που και το αντιλαμβανόμαστε διαφορετικά και τα βιολογικά του αποτελέσματα είναι ανάλογα. 

 

η σεροτονίνη (1η εικόνα) και η αδρεναλίνη (2η εικόνα) ανοίγουν διαφορετικούς νευρονικούς δρόμους με διαφορετικά αποτελέσματα

 

 Υπάρχουν διαβιβαστές για συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, του νωτιαίου μυελού, ή του περιφεριακού νευρικού συστήματος , ορισμένοι όμως από αυτούς χρησιμοποιούνται σε περισσότερες από μια περιπτώσεις.

Χημικά μπορεί να είναι βιογενείς αμίνες, αμινοξέα, νευροπεπτίδια ή κάποια αέρια.

Οι νευροδιαβιβαστές δεν θα είχαν καμία δράση αν στον επόμενο νευρώνα δεν υπήρχαν οι ανάλογοι υποδοχείς διαβιβαστών

Από την δράση των υποδοχέων νευροδιαβιβαστών εξαρτάται η συμπεριφορά του ανθρώπου (και άλλων οργανισμών )

Υπάρχουν υποδοχείς που δρουν άμεσα με συναπτικές δράσεις κύτταρα με κύτταρο διακινούν το σήμα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και βρίσκονται σε περιοχές όπου χρειάζεται συγχρονισμός της λειτουργίας 

Υπάρχουν περιοχές που γίνεται επεξεργασία των μυνημάτων που η δράση διαρκεί περισσότερο

 

 Βέβαια τα πράγματα δεν είναι πάντα απλά μιλώντας για το ΚΝΣ

  • Τα δυναμικά που αναπτύσσονται στον μετασυναπτικό νευρών λόγω διάυλων ιόντων ή νευροδιαβιβαστών μπορούν πάνω στον ίδιο νευρώνα να είναι περισσότερα από ένα

  

 

 

  • Μπορεί σε κοντινές χρονικές στιγμές ο νευρώνας να δέχεται στην ίδια σύναψη διαδοχικά ρεύματα  

Ακόμα σε κοντινές συνάψεις του ίδιου νευρώνα να έρχονται ρεύματα από διαφορετικές απολήξεις νευρώνων που να έχουν 

ίδια πολικότητα δυναμικό ή διαφορετικής (EPSP και IPSP). 

ή και όλα αυτά μαζύ

Οπότε αθροίζονται αλγεβρικά  Στην περίπτωση που έχουμε περίπου ίσα αλλά αντίθετα δυναμικά, το αποτέλεσμα είναι να μην έχουμε μετασυναπτυκό δυναμικό γιατί το ένα εξουδετερώνει το άλλο 

      

Μπορεί ακόμα να έρχονται σε κοντινές συνάψεις ρεύματα αντίθετου δυναμικού

 

Είτε προέρχονται από μία σύναψη ή από περισσότερες στον ίδιο μετασυναπτικό νευρώνα θα προστεθούν αλγεβρικά και θα δώσουν το Γενικό μετασυναπτικό δυναμικό (GPSP). 

Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να κάνουμε πολύπλοκους υπολογισμούς συνδυάζοντας διαφορετικές εντολές και πληροφορίες που έρχονται με την μορφή ρευμάτων από προσυναπτικούς νευρώνες και να καταλήγουμε σε συμπέρασμα δηλαδή  να υπάρξει αντίδραση από τον νευρώνα. 

Συμπέρασμα 

 ένα  ρεύμα που θα φύγει κατά μήκος του νευροάξονα στην συνέχεια θα κινειθεί στους δενδρίτες, σύμφωνα με τους νόμους των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και θα συνεχίσει με τον ίδιο τρόπο στις επόμενες συνάψεις.

 

Ποιες είναι οι περιοχές του Νευρικού Συστήματος . 

 

Είναι γνωστό ότι το Νευρικό Σύστημα διακρίνεται σε Περιφεριακό Νευρικό Σύστημα (ΠΝΣ) που είναι οι νευρώνες και τα νευραγλοια στο σώμα  και  Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ) που περιλαμβάνει τον εγκέφαλο και τον Νωτιαίο Μυελό. Υπάρχει ακόμα και το Εντερικό Νευρικό Σύστημα που έρχεται σε μας κληρονομιά από τους αρχέγονους οργανισμούς και θα αναφερθούμε αργότερα. 

 

 ΠΕΡΙΦΕΡΙΑΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 

 θα συναντήσουμε 

 

Τους αισθητήριους και σωματικούς νευρώνες 

Οι αισθητικοί, είναι υπεύθυνοι για συνειδητή μας επίγνωση του εξωτερικού περιβάλλοντος  και είναι εξειδικευμένοι σε συγκεκριμένη κατηγορία ενέργειας (φως, ήχος, πίεση κ.α.) και μεταφέρουν μυνήματα προς το κέντρο (εγκέφαλος νωτιαίος)

ΟΙ σωματικοί που είναι 

(12 νευρώνες που καταλήγουν στο κρανίο (κρανιακά) με αισθητική, σωματική και μικτή δράση

και 31 στην σπονδυλική στήλη (νωτιαία) με μικτή δράση.

Είναι υπεύθυνοι για όλη μας την κινητική δραστηριότητα και μεταφέρουν μυνήματα από τον εγκέφαλο προς τους μυς

Ενδιάμεσα συναντάμε και τους ενδιάμεσους νευρώνες που είναι υπεύθυνοι για την επεξεργασία των μυνημάτων. Μεταφέρουν την νευρική ώση από τον αισθητικό στον σωματικό νευρώνα και στον εγκέφαλο.

Στις περιοχές αυτές η μεταβίβαση του σήματος γίνεται από διαύλους ιόντων και επικρατει και  η μεταβίβαση   μέσω δεύτερου αγγελιοφόρου

 

 

Το αυτόνομο Νευρικό Σύστημα  που ελέγχει ακούσιες λειτουργίες (όργανα, αδένες) αποτελείται από μια σειρά γαγγλίων που είναι συναθροίσεις νεύρων με νευρικές ίνες. Νεύρα που καταφθάνουν και νεύρα που αποχωρούν από τους κόμβους αυτούς ( που ονομάζουμε γάγγλια).

Τα γάγγλια, που υπήρχαν στους στους αρχέγονους οργανισμούς  πριν ορισμένα από αυτά,εξελιχθούν και δώσουν  εγκέφαλο, εξακολουθούν να παίζουν σημαντικό ρόλο σε βασικές λειτουργίες του οργανισμού όπως και τότε . Είναι συνήθως κοντά σε όργανα και παίρνουν ζωτικές ενστικτώδεις αποφάσεις για την λειτουργία τους. Περιστασιακά μόνο συνδέοται με κέντρα Ελέγχου του εγκεφάλου που βρίσκονται στον υποθάλαμο και τον προμήκη μυελό.

Ελέγχουν την παραγωγή και έκκεριση των ορμονών μέσω των οποίων ρυθμίζονται οι λειτουργίες των ζωτικών οργάνων που παράγονται σε διάφορούς αδένες . Οι αδένες αυτοί ελέγχονται από το αυτόνομο νευρικό σύστημα και τους νευροδιαβιβαστές του.

Το Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα διεγείρει ή αναστέλει την παραγωγή αυτών των ορμονών

 Στους νευρώνες του αυτόνομου νευρικού συστήματος διακρίνουμε δυο κατηγορίες, τους συμπαθητικούς και τους παρασυμπαθητικούς

Οι συμπαθητικοί νευρώνες  θέτουν τον οργανισμό σε ετοιμότητα αν γίνουν αντιληπτές αλλαγές που απειλούν την ομαλή του λειτουργία (ομοιόσταση)

Διαστολή ίριδας στο μάτι, διαστολή των βρόγχων για μεγαλύτερη παροχή οξυγόνου, έκκριση ορμονών έντασης όπως αδρεναλίνη και νοραδρεναλίνη,

στα επινεφρίδια, έκκεριση μιας ουσίας των νεφρών της ρεννίνη   που αυξάνει την αρτηριακή πίεση, σύσπαση του σφιγκτήρα στην ουροδόχο κύστη,  εκσπερμάτωση στους άνδρες και χαλάρωση της μήτρας στις γυναίκες, παχύρευστη έκκριση στους σιελογόνους αδένες , σύσπαση στα αγγεία, ταχυκαρδία

Στις συστάδες των νευρώνων που φτάνουν στα γάγγλια ο νευροδιαβιβαστής είναι η ακετυλοχολίνη. Σε αυτές όμως που αποχωρούν από τα γάγγλια και προχωρούν στα όργανα για εκτέλεση εντολών ο νευροδιαβιβαστής είναι η νοραδρεναλίνη ή νορεπινεφρίνη

Οι παρασυμπαθητικοί νευρώνες φροντίζουν ο οργανισμός να λειτουργεί ώστε να μην έχει άσκοπες απώλειες ενέργειας ή να αποκαταστήσει τις εφεδρείες του και ελέγχουν κυρίως τα σπλάχνα

όταν λειτουργεί το παρασυμπαθητικό έχουμε συστολή στην ίριδα του ματιού, συστολή στους βρόγχους, συσπαση στη ουροδόχο κύστη, στήση στους άνδρες, άφθονη έκκριση σιέλου, βραδυκαρδία στην καρδιά, διαστολή των αγγείων, αύξηση κινητικότητας εντέρων.

Οι νευρώνες σχηματίζουν νευρικές ίνες που κινούνται μαζύ με τις ίνες του ζωικού συστήματος προς τα σπλάχνα.  Το παρασυμπαθητικό σύστημα είναι πιο περιορισμένο από το συμπαθητικό, και ο νευροδιαβιβαστής του είναι αποκλειστικά η ακετυλοχολίνη και στους νευρώνες που φτάνουν στα γάγγλία αλλά και σε αυτούς που αποχωρούν προς τα σπλάχνα

 
 ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 
που 
 
 
 

                περιλαμβάνει τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό 

(Ο νωτιαίος είναι μια  λεπτή, σχεδόν κυλινδρική στήλη νευρικού ιστού, εκφύονται 31 ζεύγη νωτιαίων νεύρων)

Η λειτουργία του με περισσότερες λεπτομέρειες θα αναφερθεί σε επόμενο κεφάλαιο
Η διαβίβαση του σήματος στον εγκέφαλο και στον νωτιαίο 
Στο ΚΝΣ έχουμε και ηλεκτρική διαβίβαση και χημική (συναπτική μεσω νευροδιαβιβαστών)
Οι νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου είναι το γλουταμινικό οξύ, το γ αμινοβουτυρικό ή GABA η ντοπαμίνη, η ακετυλοχολίνη, η νορεπινεφρίνη, η σεροτονίνη
εικόνα
βασικά γάγγλια και η παρεγκεφαλίδα συνδέονται με την κίνηση,η αμυγδαλή με το συναίσθημα και τον φόβο ο ιππόκαμπος με την μνήμη, ο υποθάλαμος με το συναίσθημα και την ενδοκρινική λειτουργία
εικ 9.11 Νωτιαίος μυελός σε εγκάρσια τομή α. διάγραμμα β. μικροφωτογραφία
 

 αυτόνομο (συμπαθητικό και παρασυμπαθητικό -στους νευρώνες πριν να συναντήσουν τα γαγγλία από τις απολήξεις των μεταγαγγλιακών παρασυμπαθητικών ινών, από τις απολήξεις των κινητικών νεύρων και από ορισμένες μεταγαγγλιακές απολήξεις που νευρώνουν ιδρωτοποιούς αδένες και αγγεία σκελετικών μυών.

 
 
ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
 
'Ενα σύστημα νευρώνων που ρυθμίζει την πέψη ανακαλύφηκε πρόσφατα στο σώμα μας.  Θεωρείται μέρος του Αυτόνομου  Νευρικού Συστήματος κάποιοι άλλοι όμως ,το θεωρούν ανεξάρτητο. (και είναι πραγματικά εντελώς ανεξάρτητο! ) Παίρνει μια σημαντική νεύρωση από το αυτόνομο νευρικό σύστημα και μέσω αυτής μπορεί να επικοινωνήσει με το ΚΝΣ όμως μπορεί να λειτουργήσει ακόμα κι αν αποκοπεί τελείως από αυτό.
Αποτελείται από περίπου εκατό εκατομμύρια νευρώνες  όσοι περίπου και στον νωτιαίο αλλά ένα εκατομύριο φορές λιγότερους από αυτούς του εγκεφάλου.
Είναι ενσωματωμένο στην επένδυση του γαστρεντερικού συστήματος , 
Layers of the GI Tract english.svgξεκινώντας από τον οισοφάγο και εκτείνεται προς τα κάτω προς τον πρωκτό. Επίσης διαθέτει δυο τύπους γαγγλίων
Ο εντοπισμός του είναι  αποτέλεσμα πρόσφατων ερευνών  που διαρκούν έως και σήμερα
 
Υπάρχει μάλιστα και μια θεωρία η οποία εξηγεί την εξελικτική ανάπτυξή του: αρχικά δημιουργήθηκε ως νευρικό σύστημα πρωτόγονων θαλάσσιων κυλινδρικών οργανισμών οι οποίοι ήταν κολλημένοι σε βράχια και περίμεναν παθητικά το πέρασμα της τροφής. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης ενσωματώθηκε στον πεπτικό σωλήνα των ανώτερων οργανισμών ως βοηθητικό του εγκεφάλου. 
(απόσπασμα από το δημοσίευμα: Ενας εγκέφαλος στην κοιλιά μας!
Το νευρικό σύστημα του εντέρου διαθέτει όλα τα συστατικά του πολυτιμότερου οργάνου μας . Ιωάννα Σουφλέρη)
 
Η διάταξη στον χώρο των νευρικών κυττάρων του δεν έχει διευκρινιστεί, όμως φαίνεται πως έχουμε να κάνουμε με δυο διαφορετικά νευρικά στρώματα νευρικών κυττάρων που περιτυλίγονται γύρω από τους μυς του εντέρου.
Υπάρχουν νευρώνες και γλοία όπου τα δεύτερα αυξάνεται με τον χρόνο έχει όμως ανακαλυφθεί η ύπαρξη των βλαστικών κυττάρων του.
όλοι μας γνωρίζουμε την απόλαυση και το αίσθημα ικανοποίησης που νοιώθουμε μετά από ένα καλό γεύμα. Στο γαστρεντερικό μας κυκλοφορούν οι ενδορφίνες
 
Από τους νευροδιαβιβαστές γνωρίζουμε την ισταμίνη που προέρχεται από την ιστιδίνη και προκαλεί έκκριση γαστρικού υγρού στο στομάχι και από τα οποιοειδή τις ενδορφίνες σε όλον τον γαστρεντερικό σωλήνα και δυνορφίνη στον δωδεκαδάκτυλο
 
 
 Η Μίρκα Παπακωνσταντίνου σε συνέντευξη  στο "πρωινό μ, ου" με τίτλο "έχω περάσει κατάθλιψη" μιλάει για ψυχολογικά προβλήματα που είχε και θεραπείες που δεν ολοκλήρωσε και βέβαια προσπαθεί να περάσει το μύνημα να μην εγκαταλείπουν οι άνθρωποι τέτοιες θεραπείες λόγω εγωισμού.
Μήπως όμως θα έπρεπε οι ψυχαναλυτές, να πάρουν σοβαρότερα το θέμα της φυσιολογίας και της λειτουργίας του εγκεφάλου και των ουσιών του, πριν δώσουν τις σύνηθεις διάγνωσεις τους για κατάθλιψη, διπολικά και άλλα - όπως συνηθίζουν να κάνουν-  και τα ψυχοφάρμακα βέβαια που πωλούνται μαζύ με τις διαγνώσεις αυτές; 
Η ενημέρωση κάνει καλό και η γνώση και η αλήθεια πρέπει να μοιράζονται
 
 
Δήμητρα Σπανού
 

  

 

ΠΗΓΕΣ

ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ Eric Kandel, James Schwartz, Thomas Jessell

panacea.med.uoa.gr

www.phorum.gr428 × 258

el.wikipedia.org/wiki/Μεμβρανικό_δυναμικό

kiatipis.org531 × 295

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ
Γιώργος Ανωγειανάκις
Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας
http://el.wikipedia.org/wiki/συμπαθητικό νευρικό σύστημα
http://el.wikipedia.org/wiki/παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα