Semua organ dan sistem tubuh manusia saling berhubungan erat, mereka berinteraksi dengan bantuan sistem saraf, yang mengatur semua mekanisme kehidupan, dari pencernaan hingga proses reproduksi. Diketahui bahwa seseorang (NS) menyediakan koneksi antara tubuh manusia dan lingkungan eksternal. Satuan NS adalah neuron, yaitu sel saraf yang menghantarkan impuls ke sel-sel tubuh lainnya. Menghubungkan ke sirkuit saraf, mereka membentuk keseluruhan sistem, baik somatik maupun vegetatif.
Kita dapat mengatakan bahwa NS adalah plastik, karena mampu merestrukturisasi pekerjaannya jika kebutuhan tubuh manusia berubah. Mekanisme ini sangat relevan ketika salah satu bagian otak rusak.
Karena sistem saraf manusia mengoordinasikan kerja semua organ, kerusakannya memengaruhi aktivitas struktur di dekatnya dan jauh, dan disertai dengan kegagalan fungsi organ, jaringan, dan sistem tubuh. Penyebab gangguan sistem saraf mungkin terletak pada adanya infeksi atau keracunan tubuh, terjadinya tumor atau cedera, pada penyakit Majelis Nasional dan gangguan metabolisme.
Dengan demikian, NS manusia berperan dalam pembentukan dan perkembangan tubuh manusia. Berkat peningkatan evolusioner sistem saraf, jiwa dan kesadaran manusia berkembang. Sistem saraf merupakan mekanisme vital untuk mengatur proses-proses yang terjadi dalam tubuh manusia.
Sistem saraf manusia terdiri dari sel-sel kecil yang disebut sel saraf. Melalui sirkuit yang terdiri dari sel-sel ini, impuls saraf pergi ke otak, dan respons - ke otot. Ada lebih dari 10 miliar sel saraf dalam tubuh manusia.
Area otak yang berbeda bertanggung jawab atas berbagai perasaan, sensasi, dan suasana hati.
Sel saraf disebut neuron. Secara lahiriah, neuron memiliki berbagai bentuk: beberapa berbentuk bintang, yang lain segitiga atau spiral. Tetapi bahkan detail kecil dari tubuh seperti neuron, terdiri dari beberapa bagian: tubuh, proses panjang - akson dan proses yang lebih pendek dan lebih tipis - dendrit. Berkat prosesnya, sel-sel itu melekat satu sama lain dan interaksinya. Tubuh neuron, seperti sel lainnya, terdiri dari nukleus yang dikelilingi oleh sitoplasma dan ditutupi dengan membran.
Organ pusat sistem saraf manusia yang mengontrol fungsinya adalah... otak. Otak manusia mampu melakukan lebih banyak proses yang berkaitan dengan pemikiran, perasaan, emosi daripada otak makhluk hidup lainnya. Permukaan otak manusia ditutupi dengan alur dangkal - belitan. Ini terdiri dari materi putih dan abu-abu. Dengan bantuan yang pertama ada hubungan antara sumsum tulang belakang dan otak, dan yang kedua membentuk korteks serebral.
Otak manusia terdiri dari beberapa bagian.
medula oblongata dan pons berfungsi untuk berkomunikasi dengan sumsum tulang belakang. Mereka mengontrol kerja sistem pencernaan dan pernapasan, kerja jantung.
Otak kecil mengkoordinasikan semua gerakan manusia. Aktivitas bagian otak inilah yang memastikan keakuratan dan kecepatan gerakan.
otak tengah bertanggung jawab atas reaksi terhadap rangsangan eksternal, yaitu bertanggung jawab atas sistem sensorik.
diensefalon mengatur metabolisme dan suhu tubuh.
Bagian terbesar dari otak adalah dua hemisfer serebral. Belahan otak memungkinkan seseorang untuk menganalisis sensasi yang diterima melalui indera (misalnya, rasa makanan). Belahan otak juga bertanggung jawab untuk berbicara, berpikir, emosi.
berat otak- rata-rata 1360-1375 gram untuk pria, 1220-1245 gram untuk wanita. Setelah pertumbuhan yang cepat selama tahun pertama kehidupan (otak bayi baru lahir adalah 410 gram - 1/8 dari berat badan; berat otak pada akhir tahun pertama adalah 900 gram - 1/14 dari berat badan), otak tumbuh lambat dan antara 20-30 tahun mencapai batas pertumbuhannya, sampai 50 tahun tidak berubah, kemudian beratnya mulai berkurang. Di antara hewan, manusia memiliki bobot otak terbesar, tidak hanya relatif, tetapi juga absolut. Hanya paus yang memiliki otak sedikit lebih berat daripada manusia (2816). Otak kuda memiliki berat 680 g; singa - 250 gram; monyet antropomorfik 350-400, jarang lebih.
Berat otak yang lebih besar atau lebih kecil pada orang yang berbeda tidak dapat dengan sendirinya menjadi indikasi ukuran kemampuan mental mereka. Di sisi lain, orang dengan kemampuan luar biasa sering kali memiliki bobot otak yang jauh melebihi rata-rata. Kekayaan organisasi mental tergantung pada kuantitas dan kualitas sel saraf di lapisan kortikal hemisfer dan, mungkin, pada jumlah serat asosiasi otak besar.
Organ terpenting kedua dari sistem saraf adalah sumsum tulang belakang. Terletak di dalam vertebra dorsal dan serviks. Sumsum tulang belakang bertanggung jawab atas semua gerakan manusia dan terhubung ke otak, yang mengoordinasikan gerakan-gerakan ini. Sumsum tulang belakang bersama dengan otak membentuk sistem saraf pusat, dan proses saraf membentuk sistem saraf tepi.
KULIAH TENTANG TOPIK: SISTEM SARAF MANUSIA
Sistem saraf adalah sistem yang mengatur aktivitas semua organ dan sistem manusia. Sistem ini menentukan: 1) kesatuan fungsional semua organ dan sistem manusia; 2) hubungan seluruh organisme dengan lingkungan.
Dari sudut pandang mempertahankan homeostasis, sistem saraf menyediakan: mempertahankan parameter lingkungan internal pada tingkat tertentu; dimasukkannya respons perilaku; beradaptasi dengan kondisi baru jika mereka bertahan untuk waktu yang lama.
neuron(sel saraf) - elemen struktural dan fungsional utama dari sistem saraf; Manusia memiliki lebih dari 100 miliar neuron. Neuron terdiri dari tubuh dan proses, biasanya satu proses panjang - akson dan beberapa proses bercabang pendek - dendrit. Di sepanjang dendrit, impuls mengikuti ke badan sel, di sepanjang akson - dari badan sel ke neuron, otot, atau kelenjar lain. Berkat prosesnya, neuron saling menghubungi dan membentuk jaringan saraf dan lingkaran di mana impuls saraf bersirkulasi.
Neuron adalah unit fungsional dari sistem saraf. Neuron rentan terhadap rangsangan, yaitu mereka dapat tereksitasi dan mengirimkan impuls listrik dari reseptor ke efektor. Dalam arah transmisi impuls, neuron aferen (neuron sensorik), neuron eferen (neuron motorik) dan neuron interkalar dibedakan.
Jaringan saraf disebut jaringan yang dapat dirangsang. Menanggapi beberapa dampak, proses eksitasi muncul dan menyebar di dalamnya - pengisian cepat membran sel. Timbulnya dan penyebaran eksitasi (impuls saraf) adalah cara utama sistem saraf melaksanakan fungsi kontrolnya.
Prasyarat utama untuk terjadinya eksitasi dalam sel: keberadaan sinyal listrik pada membran saat istirahat - potensial membran istirahat (RMP);
kemampuan untuk mengubah potensial dengan mengubah permeabilitas membran untuk ion tertentu.
Membran sel adalah membran biologis semi-permeabel, memiliki saluran untuk ion kalium melewatinya, tetapi tidak ada saluran untuk anion intraseluler yang ditahan di permukaan bagian dalam membran, sambil menciptakan muatan negatif membran dari membran sel. di dalam, ini adalah potensial membran istirahat, yang rata-rata - - 70 milivolt (mV). Ada 20-50 kali lebih banyak ion kalium di dalam sel daripada di luar, ini dipertahankan sepanjang hidup dengan bantuan pompa membran (molekul protein besar yang mampu mengangkut ion kalium dari lingkungan ekstraseluler ke dalam). Nilai MPP disebabkan oleh transfer ion kalium dalam dua arah:
1. di luar ke dalam sangkar di bawah aksi pompa (dengan pengeluaran energi yang besar);
2. keluar dari sel dengan cara difusi melalui saluran membran (tanpa biaya energi).
Dalam proses eksitasi, peran utama dimainkan oleh ion natrium, yang selalu 8-10 kali lebih banyak di luar sel daripada di dalam. Saluran natrium ditutup ketika sel dalam keadaan istirahat, untuk membukanya, perlu untuk bertindak pada sel dengan stimulus yang memadai. Jika ambang stimulasi tercapai, saluran natrium terbuka dan natrium masuk ke dalam sel. Dalam seperseribu detik, muatan membran pertama-tama akan hilang, dan kemudian berubah menjadi sebaliknya - ini adalah fase pertama dari potensial aksi (AP) - depolarisasi. Saluran ditutup - puncak kurva, kemudian muatan dipulihkan di kedua sisi membran (karena saluran kalium) - tahap repolarisasi. Eksitasi berhenti dan saat sel dalam keadaan istirahat, pompa mengubah natrium yang telah memasuki sel menjadi kalium yang telah meninggalkan sel.
AP yang dibangkitkan pada setiap titik dari serat saraf itu sendiri menjadi iritan untuk bagian membran yang berdekatan, menyebabkan AP di dalamnya, dan mereka, pada gilirannya, merangsang lebih banyak bagian baru dari membran, sehingga menyebar ke seluruh sel. Pada serat berlapis mielin, PD hanya akan terjadi di daerah bebas mielin. Oleh karena itu, kecepatan propagasi sinyal meningkat.
Transfer eksitasi dari sel ke sel lain terjadi dengan bantuan sinapsis kimia, yang diwakili oleh titik kontak dua sel. Sinapsis dibentuk oleh membran prasinaps dan pascasinaps dan celah sinaptik di antara keduanya. Eksitasi dalam sel yang dihasilkan dari AP mencapai area membran prasinaps, di mana vesikel sinaptik berada, dari mana zat khusus, mediator, dikeluarkan. Neurotransmitter memasuki celah, bergerak ke membran postsinaptik dan mengikatnya. Pori-pori untuk ion terbuka di membran, mereka bergerak di dalam sel dan terjadi proses eksitasi.
Jadi, di dalam sel, sinyal listrik diubah menjadi sinyal kimia, dan sinyal kimia diubah lagi menjadi sinyal listrik. Transmisi sinyal di sinaps lebih lambat daripada di sel saraf, dan juga satu sisi, karena mediator dilepaskan hanya melalui membran prasinaps, dan hanya dapat mengikat reseptor membran pascasinaps, dan tidak sebaliknya.
Mediator dapat menyebabkan dalam sel tidak hanya eksitasi, tetapi juga penghambatan. Pada saat yang sama, pori-pori dibuka pada membran untuk ion-ion tersebut, yang meningkatkan muatan negatif yang ada pada membran saat istirahat. Satu sel dapat memiliki banyak kontak sinaptik. Contoh mediator antara neuron dan serat otot rangka adalah asetilkolin.
Sistem saraf dibagi menjadi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.
Dalam sistem saraf pusat, otak dibedakan, di mana pusat saraf utama dan sumsum tulang belakang terkonsentrasi, di sini ada pusat tingkat yang lebih rendah dan ada jalur ke organ perifer.
Perifer - saraf, ganglia, ganglia dan pleksus.
Mekanisme utama aktivitas sistem saraf - refleks. Refleks adalah setiap respons tubuh terhadap perubahan lingkungan eksternal atau internal, yang dilakukan dengan partisipasi sistem saraf pusat sebagai respons terhadap iritasi reseptor. Dasar struktural refleks adalah lengkung refleks. Ini mencakup lima tautan berturut-turut:
1 - Reseptor - perangkat pensinyalan yang merasakan dampak;
2 - Neuron aferen - memimpin sinyal dari reseptor ke pusat saraf;
3 - Neuron interkalar - bagian tengah busur;
4 - Neuron eferen - sinyal berasal dari sistem saraf pusat ke struktur eksekutif;
5 - Efektor - otot atau kelenjar yang melakukan jenis aktivitas tertentu
Otak terdiri dari akumulasi badan sel saraf, saluran saraf dan pembuluh darah. Saluran saraf membentuk materi putih otak dan terdiri dari kumpulan serabut saraf yang melakukan impuls ke atau dari berbagai area materi abu-abu otak - inti atau pusat. Jalur menghubungkan berbagai inti, serta otak dengan sumsum tulang belakang.
Secara fungsional, otak dapat dibagi menjadi beberapa bagian: otak depan (terdiri dari telencephalon dan diencephalon), otak tengah, otak belakang (terdiri dari otak kecil dan pons), dan medula oblongata. Medula oblongata, pons, dan otak tengah secara kolektif disebut sebagai batang otak.
Sumsum tulang belakang terletak di kanal tulang belakang, andal melindunginya dari kerusakan mekanis.
Sumsum tulang belakang memiliki struktur segmental. Dua pasang akar anterior dan posterior berangkat dari setiap segmen, yang sesuai dengan satu vertebra. Ada 31 pasang saraf secara total.
Akar posterior dibentuk oleh neuron sensitif (aferen), tubuh mereka terletak di ganglia, dan akson memasuki sumsum tulang belakang.
Akar anterior dibentuk oleh akson neuron eferen (motorik) yang tubuhnya terletak di sumsum tulang belakang.
Sumsum tulang belakang secara kondisional dibagi menjadi empat bagian - serviks, toraks, lumbar dan sakral. Ini menutup sejumlah besar busur refleks, yang memastikan pengaturan banyak fungsi tubuh.
Substansi sentral abu-abu adalah sel saraf, yang putih adalah serabut saraf.
Sistem saraf dibagi menjadi somatik dan otonom.
Ke saraf somatik sistem (dari kata Latin "soma" - tubuh) mengacu pada bagian dari sistem saraf (baik badan sel dan prosesnya), yang mengontrol aktivitas otot rangka (tubuh) dan organ sensorik. Bagian dari sistem saraf ini sebagian besar dikendalikan oleh kesadaran kita. Artinya, kita dapat menekuk atau meluruskan lengan, kaki, dan sebagainya sesuka hati.Namun, kita tidak dapat secara sadar berhenti mengamati, misalnya, sinyal suara.
saraf otonom sistem (diterjemahkan dari bahasa Latin "vegetatif" - sayuran) adalah bagian dari sistem saraf (baik badan sel dan prosesnya) yang mengontrol proses metabolisme, pertumbuhan dan reproduksi sel, yaitu fungsi yang umum untuk keduanya organisme hewan dan tumbuhan. Sistem saraf otonom mengontrol, misalnya, aktivitas organ dalam dan pembuluh darah.
Sistem saraf otonom praktis tidak dikendalikan oleh kesadaran, yaitu, kita tidak dapat meredakan kejang kandung empedu sesuka hati, menghentikan pembelahan sel, menghentikan aktivitas usus, memperluas atau mempersempit pembuluh darah.
SISTEM SARAF
jaringan struktur kompleks yang menembus seluruh tubuh dan memastikan pengaturan sendiri dari aktivitas vitalnya karena kemampuan untuk merespons pengaruh eksternal dan internal (rangsangan). Fungsi utama sistem saraf adalah penerimaan, penyimpanan, dan pemrosesan informasi dari lingkungan eksternal dan internal, pengaturan dan koordinasi aktivitas semua organ dan sistem organ. Pada manusia, seperti pada semua mamalia, sistem saraf mencakup tiga komponen utama: 1) sel saraf (neuron); 2) sel-sel glial yang terkait dengannya, khususnya sel-sel neuroglial, serta sel-sel yang membentuk neurilemma; 3) jaringan ikat. Neuron menyediakan konduksi impuls saraf; neuroglia melakukan fungsi pendukung, pelindung dan trofik baik di otak dan sumsum tulang belakang, dan neurilemma, yang terutama terdiri dari apa yang disebut khusus. Sel Schwann, berpartisipasi dalam pembentukan selubung serabut saraf perifer; jaringan ikat mendukung dan menghubungkan bersama berbagai bagian sistem saraf. Sistem saraf manusia dibagi dengan cara yang berbeda. Secara anatomis, terdiri dari sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi (PNS). Sistem saraf pusat meliputi otak dan sumsum tulang belakang, dan PNS, yang menyediakan komunikasi antara sistem saraf pusat dan berbagai bagian tubuh, termasuk saraf kranial dan tulang belakang, serta simpul saraf (ganglia) dan pleksus saraf yang terletak di luar sumsum tulang belakang dan otak.
saraf. Unit struktural dan fungsional sistem saraf adalah sel saraf - neuron. Diperkirakan ada lebih dari 100 miliar neuron dalam sistem saraf manusia. Sebuah neuron khas terdiri dari tubuh (yaitu, bagian nuklir) dan proses, satu proses biasanya non-bercabang, akson, dan beberapa yang bercabang, dendrit. Akson membawa impuls dari badan sel ke otot, kelenjar, atau neuron lain, sedangkan dendrit membawanya ke badan sel. Dalam neuron, seperti di sel lain, ada nukleus dan sejumlah struktur kecil - organel (lihat juga SEL). Ini termasuk retikulum endoplasma, ribosom, badan Nissl (tigroid), mitokondria, kompleks Golgi, lisosom, filamen (neurofilamen dan mikrotubulus).
Impuls syaraf. Jika rangsangan suatu neuron melebihi nilai ambang batas tertentu, maka serangkaian perubahan kimia dan listrik terjadi pada titik rangsangan, yang menyebar ke seluruh neuron. Perubahan listrik yang ditransmisikan disebut impuls saraf. Tidak seperti pelepasan listrik sederhana, yang, karena resistensi neuron, secara bertahap akan melemah dan hanya dapat diatasi dalam jarak pendek, impuls saraf "berjalan" yang jauh lebih lambat dalam proses propagasi terus-menerus dipulihkan (diregenerasi). Konsentrasi ion (atom bermuatan listrik) - terutama natrium dan kalium, serta zat organik - di luar neuron dan di dalamnya tidak sama, sehingga sel saraf yang diam bermuatan negatif dari dalam, dan positif dari luar ; akibatnya, perbedaan potensial muncul pada membran sel (yang disebut "potensial istirahat" kira-kira -70 milivolt). Setiap perubahan yang mengurangi muatan negatif di dalam sel dan dengan demikian perbedaan potensial melintasi membran disebut depolarisasi. Membran plasma yang mengelilingi neuron merupakan formasi kompleks yang terdiri dari lipid (lemak), protein dan karbohidrat. Praktis tidak permeabel terhadap ion. Tetapi beberapa molekul protein dalam membran membentuk saluran yang dapat dilalui ion tertentu. Namun, saluran ini, yang disebut saluran ionik, tidak selalu terbuka, tetapi, seperti gerbang, mereka dapat membuka dan menutup. Ketika neuron dirangsang, beberapa saluran natrium (Na +) terbuka pada titik rangsangan, yang menyebabkan ion natrium masuk ke dalam sel. Masuknya ion bermuatan positif ini mengurangi muatan negatif dari permukaan bagian dalam membran di wilayah saluran, yang mengarah ke depolarisasi, yang disertai dengan perubahan tajam dalam tegangan dan pelepasan - yang disebut. "potensial aksi", yaitu impuls syaraf. Saluran natrium kemudian menutup. Pada banyak neuron, depolarisasi juga menyebabkan saluran kalium (K+) terbuka, menyebabkan ion kalium mengalir keluar sel. Hilangnya ion bermuatan positif ini sekali lagi meningkatkan muatan negatif pada permukaan bagian dalam membran. Saluran kalium kemudian menutup. Protein membran lain juga mulai bekerja - yang disebut. pompa kalium-natrium yang memastikan pergerakan Na + dari sel, dan K + ke dalam sel, yang, bersama dengan aktivitas saluran kalium, mengembalikan keadaan elektrokimia awal (potensial istirahat) pada titik stimulasi. Perubahan elektrokimia pada titik stimulasi menyebabkan depolarisasi pada titik membran yang berdekatan, memicu siklus perubahan yang sama di dalamnya. Proses ini terus berulang, dan pada setiap titik baru di mana depolarisasi terjadi, sebuah impuls dengan besaran yang sama lahir seperti pada titik sebelumnya. Jadi, bersama dengan siklus elektrokimia yang diperbarui, impuls saraf menyebar di sepanjang neuron dari titik ke titik. Saraf, serabut saraf dan ganglia. Saraf adalah kumpulan serat, yang masing-masing berfungsi secara independen dari yang lain. Serabut dalam saraf diatur ke dalam kelompok yang dikelilingi oleh jaringan ikat khusus, yang berisi pembuluh yang memasok serat saraf dengan nutrisi dan oksigen dan membuang karbon dioksida dan produk limbah. Serabut saraf tempat impuls merambat dari reseptor perifer ke sistem saraf pusat (aferen) disebut sensitif atau sensorik. Serabut yang menghantarkan impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar (eferen) disebut motorik atau motorik. Sebagian besar saraf bercampur dan terdiri dari serat sensorik dan motorik. Ganglion (ganglion) adalah sekelompok badan neuron di sistem saraf tepi. Serat akson di PNS dikelilingi oleh neurilemma - selubung sel Schwann yang terletak di sepanjang akson, seperti manik-manik pada seutas benang. Sejumlah besar akson ini ditutupi dengan selubung mielin tambahan (kompleks protein-lipid); mereka disebut bermielin (berdaging). Serat yang dikelilingi oleh sel neurilemma, tetapi tidak ditutupi oleh selubung mielin, disebut tidak bermielin (tidak bermielin). Serat mielin hanya ditemukan pada vertebrata. Selubung mielin terbentuk dari membran plasma sel Schwann, yang melingkari akson seperti gulungan pita, membentuk lapisan demi lapisan. Area akson tempat dua sel Schwann yang berdekatan saling bersentuhan disebut simpul Ranvier. Di SSP, selubung mielin serabut saraf dibentuk oleh jenis sel glial khusus - oligodendroglia. Masing-masing sel ini membentuk selubung mielin dari beberapa akson sekaligus. Serat tidak bermielin di SSP tidak memiliki selubung sel khusus. Selubung mielin mempercepat konduksi impuls saraf yang "melompat" dari satu simpul Ranvier ke simpul lain, menggunakan selubung ini sebagai kabel listrik penghubung. Kecepatan konduksi impuls meningkat dengan penebalan selubung mielin dan berkisar dari 2 m / s (sepanjang serat yang tidak bermielin) hingga 120 m / s (sepanjang serat, terutama yang kaya akan mielin). Sebagai perbandingan: kecepatan rambat arus listrik melalui kabel logam adalah dari 300 hingga 3000 km / s.
sinapsis. Setiap neuron memiliki koneksi khusus ke otot, kelenjar, atau neuron lainnya. Zona kontak fungsional antara dua neuron disebut sinaps. Sinapsis interneuronal terbentuk antara bagian yang berbeda dari dua sel saraf: antara akson dan dendrit, antara akson dan badan sel, antara dendrit dan dendrit, antara akson dan akson. Neuron yang mengirimkan impuls ke sinapsis disebut prasinaps; neuron yang menerima impuls adalah postsinaptik. Ruang sinaptik berbentuk celah. Impuls saraf yang merambat di sepanjang membran neuron prasinaps mencapai sinaps dan merangsang pelepasan zat khusus - neurotransmitter - ke dalam celah sinaptik yang sempit. Molekul neurotransmiter berdifusi melalui celah dan berikatan dengan reseptor pada membran neuron pascasinaps. Jika neurotransmitter merangsang neuron postsinaptik, tindakannya disebut rangsang; jika menekan, itu disebut penghambatan. Hasil penjumlahan ratusan dan ribuan impuls rangsang dan penghambatan yang mengalir secara simultan ke suatu neuron merupakan faktor utama yang menentukan apakah neuron pascasinaps ini akan menghasilkan impuls saraf pada saat tertentu. Pada sejumlah hewan (misalnya, pada lobster berduri), hubungan yang sangat erat terjalin antara neuron saraf tertentu dengan pembentukan sinapsis yang sangat sempit, yang disebut. gap junction, atau, jika neuron bersentuhan langsung satu sama lain, tight junction. Impuls saraf melewati koneksi ini tidak dengan partisipasi neurotransmiter, tetapi secara langsung, melalui transmisi listrik. Beberapa persimpangan padat neuron juga ditemukan pada mamalia, termasuk manusia.
regenerasi. Pada saat seseorang lahir, semua neuronnya dan sebagian besar koneksi interneuronal telah terbentuk, dan di masa depan hanya satu neuron baru yang terbentuk. Ketika neuron mati, ia tidak digantikan oleh yang baru. Namun, yang tersisa dapat mengambil alih fungsi sel yang hilang, membentuk proses baru yang membentuk sinapsis dengan neuron, otot, atau kelenjar yang terhubung dengan neuron yang hilang. Serabut neuron PNS yang terpotong atau rusak yang dikelilingi oleh neurilemma dapat beregenerasi jika badan sel tetap utuh. Di bawah tempat transeksi, neurilemma dipertahankan sebagai struktur tubular, dan bagian akson yang tetap terhubung dengan badan sel tumbuh di sepanjang tabung ini sampai mencapai ujung saraf. Dengan demikian, fungsi neuron yang rusak dipulihkan. Akson di SSP yang tidak dikelilingi oleh neurilemma tampaknya tidak dapat tumbuh kembali ke tempat penghentian sebelumnya. Namun, banyak neuron SSP dapat menimbulkan proses pendek baru - cabang akson dan dendrit yang membentuk sinapsis baru.
SISTEM SYARAF PUSAT
SSP terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang serta membran pelindungnya. Yang paling luar adalah duramater, di bawahnya adalah arachnoid (arachnoid), dan kemudian pia mater, menyatu dengan permukaan otak. Antara membran lunak dan arachnoid adalah ruang subarachnoid (subarachnoid) yang berisi cairan serebrospinal (serebrospinal), di mana baik otak dan sumsum tulang belakang benar-benar mengapung. Tindakan gaya apung cairan mengarah pada fakta bahwa, misalnya, otak orang dewasa, yang memiliki massa rata-rata 1500 g, sebenarnya memiliki berat 50-100 g di dalam tengkorak.Meningen dan cairan serebrospinal juga berperan sebagai peran peredam kejut, melunakkan segala macam guncangan dan guncangan yang dialami tubuh dan yang dapat menyebabkan kerusakan pada sistem saraf. SSP terdiri dari materi abu-abu dan putih. Materi abu-abu terdiri dari badan sel, dendrit, dan akson yang tidak bermielin, disusun menjadi kompleks yang mencakup sinapsis yang tak terhitung jumlahnya dan berfungsi sebagai pusat pemrosesan informasi untuk banyak fungsi sistem saraf. Materi putih terdiri dari akson bermielin dan tidak bermielin, yang bertindak sebagai konduktor yang mengirimkan impuls dari satu pusat ke pusat lainnya. Komposisi materi abu-abu dan putih juga termasuk sel glial. Neuron SSP membentuk banyak sirkuit yang melakukan dua fungsi utama: mereka menyediakan aktivitas refleks, serta pemrosesan informasi yang kompleks di pusat otak yang lebih tinggi. Pusat-pusat yang lebih tinggi ini, seperti korteks visual (korteks visual), menerima informasi yang masuk, memprosesnya, dan mengirimkan sinyal respons di sepanjang akson. Hasil dari aktivitas sistem saraf adalah satu atau lain aktivitas, yang didasarkan pada kontraksi atau relaksasi otot atau sekresi atau penghentian sekresi kelenjar. Dengan kerja otot dan kelenjarlah cara ekspresi diri kita terhubung. Informasi sensorik yang masuk diproses dengan melewati serangkaian pusat yang dihubungkan oleh akson panjang, yang membentuk jalur tertentu, seperti nyeri, visual, pendengaran. Jalur sensitif (naik) menuju ke arah menaik ke pusat otak. Jalur motorik (turun) menghubungkan otak dengan neuron motorik saraf kranial dan spinal. Jalur biasanya diatur sedemikian rupa sehingga informasi (misalnya, rasa sakit atau sentuhan) dari sisi kanan tubuh pergi ke sisi kiri otak dan sebaliknya. Aturan ini juga berlaku untuk jalur motorik menurun: separuh otak kanan mengontrol gerakan separuh tubuh kiri, dan separuh kiri mengontrol kanan. Namun, ada beberapa pengecualian untuk aturan umum ini. Otak terdiri dari tiga struktur utama: belahan otak, otak kecil, dan batang otak. Hemisfer serebral - bagian terbesar dari otak - mengandung pusat saraf yang lebih tinggi yang membentuk dasar kesadaran, kecerdasan, kepribadian, ucapan, dan pemahaman. Di setiap belahan besar, formasi berikut dibedakan: akumulasi terisolasi (inti) materi abu-abu yang terletak di kedalaman, yang mengandung banyak pusat penting; sejumlah besar materi putih terletak di atasnya; menutupi belahan dari luar, lapisan tebal materi abu-abu dengan banyak lilitan, yang merupakan korteks serebral. Cerebellum juga terdiri dari materi abu-abu yang dalam, susunan menengah materi putih, dan lapisan tebal luar materi abu-abu yang membentuk banyak konvolusi. Otak kecil menyediakan terutama koordinasi gerakan. Batang otak dibentuk oleh massa materi abu-abu dan putih, tidak dibagi menjadi beberapa lapisan. Batang tubuh berhubungan erat dengan hemisfer serebral, serebelum, dan medula spinalis dan mengandung banyak pusat jalur sensorik dan motorik. Dua pasang saraf kranial pertama berangkat dari belahan otak, sepuluh pasang sisanya dari batang tubuh. Batang tubuh mengatur fungsi vital seperti pernapasan dan sirkulasi darah.
Lihat juga OTAK MANUSIA.
Sumsum tulang belakang. Terletak di dalam tulang belakang dan dilindungi oleh jaringan tulangnya, sumsum tulang belakang memiliki bentuk silinder dan ditutupi dengan tiga membran. Pada penampang melintang, materi abu-abu berbentuk huruf H atau kupu-kupu. Materi abu-abu dikelilingi oleh materi putih. Serabut sensorik saraf tulang belakang berakhir di bagian dorsal (posterior) materi abu-abu - tanduk posterior (di ujung H menghadap ke belakang). Badan neuron motorik saraf tulang belakang terletak di bagian ventral (anterior) materi abu-abu - tanduk anterior (di ujung H, jauh dari belakang). Dalam materi putih, ada jalur sensorik naik yang berakhir di materi abu-abu sumsum tulang belakang, dan jalur motorik turun yang berasal dari materi abu-abu. Selain itu, banyak serat dalam materi putih menghubungkan berbagai bagian materi abu-abu sumsum tulang belakang.
SISTEM SARAF PERIFER
PNS menyediakan koneksi dua arah antara bagian pusat sistem saraf dan organ dan sistem tubuh. Secara anatomis, PNS diwakili oleh saraf kranial (kranial) dan tulang belakang, serta sistem saraf enterik yang relatif otonom yang terlokalisasi di dinding usus. Semua saraf kranial (12 pasang) dibagi menjadi motorik, sensorik atau campuran. Saraf motorik berasal dari inti motorik batang tubuh, dibentuk oleh badan saraf motorik itu sendiri, dan saraf sensorik dibentuk dari serat saraf yang tubuhnya terletak di ganglia di luar otak. 31 pasang saraf tulang belakang berangkat dari sumsum tulang belakang: 8 pasang serviks, 12 toraks, 5 lumbar, 5 sakral, dan 1 tulang ekor. Mereka ditunjuk sesuai dengan posisi vertebra yang berdekatan dengan foramen intervertebralis dari mana saraf ini muncul. Setiap saraf tulang belakang memiliki akar anterior dan posterior yang menyatu untuk membentuk saraf itu sendiri. Akar belakang mengandung serat sensorik; itu terkait erat dengan ganglion tulang belakang (ganglion akar posterior), yang terdiri dari badan neuron yang aksonnya membentuk serat-serat ini. Akar anterior terdiri dari serat motorik yang dibentuk oleh neuron yang badan selnya terletak di sumsum tulang belakang.
SISTEM OTONOMI
Sistem saraf otonom, atau otonom, mengatur aktivitas otot tak sadar, otot jantung, dan berbagai kelenjar. Strukturnya terletak baik di sistem saraf pusat maupun di perifer. Aktivitas sistem saraf otonom ditujukan untuk mempertahankan homeostasis, mis. keadaan lingkungan internal tubuh yang relatif stabil, seperti suhu tubuh yang konstan atau tekanan darah yang sesuai dengan kebutuhan tubuh. Sinyal dari SSP tiba di organ kerja (efektor) melalui pasangan neuron yang terhubung seri. Badan neuron tingkat pertama terletak di SSP, dan aksonnya berakhir di ganglia otonom yang terletak di luar SSP, dan di sini mereka membentuk sinapsis dengan badan neuron tingkat kedua, akson yang secara langsung menghubungi efektor organ. Neuron pertama disebut preganglionik, yang kedua - postganglionik. Di bagian sistem saraf otonom, yang disebut simpatis, badan neuron praganglion terletak di materi abu-abu sumsum tulang belakang toraks (toraks) dan lumbar (lumbal). Oleh karena itu, sistem simpatis disebut juga sistem thoraco-lumbal. Akson dari neuron preganglioniknya berakhir dan membentuk sinapsis dengan neuron postganglionik di ganglia yang terletak di rantai sepanjang tulang belakang. Akson neuron postganglionik bersentuhan dengan organ efektor. Ujung serat postganglionik mensekresi norepinefrin (zat yang dekat dengan adrenalin) sebagai neurotransmitter, dan oleh karena itu sistem simpatis juga didefinisikan sebagai adrenergik. Sistem simpatis dilengkapi dengan sistem saraf parasimpatis. Tubuh neuron pregangliarnya terletak di batang otak (intrakranial, yaitu di dalam tengkorak) dan bagian sakral (sakral) sumsum tulang belakang. Oleh karena itu, sistem parasimpatis disebut juga sistem kraniosakral. Akson neuron parasimpatis preganglionik berakhir dan membentuk sinapsis dengan neuron postganglionik di ganglia yang terletak di dekat organ kerja. Ujung serat parasimpatis postganglionik melepaskan neurotransmitter asetilkolin, yang atas dasar itu sistem parasimpatis juga disebut sistem kolinergik. Sebagai aturan, sistem simpatik merangsang proses-proses yang ditujukan untuk memobilisasi kekuatan tubuh dalam situasi ekstrem atau di bawah tekanan. Sistem parasimpatis berkontribusi pada akumulasi atau pemulihan sumber energi tubuh. Reaksi sistem simpatis disertai dengan konsumsi sumber energi, peningkatan frekuensi dan kekuatan kontraksi jantung, peningkatan tekanan darah dan gula darah, serta peningkatan aliran darah ke otot rangka karena penurunan dalam alirannya ke organ dalam dan kulit. Semua perubahan ini adalah karakteristik dari respons "takut, lari, atau lawan". Sistem parasimpatis, sebaliknya, mengurangi frekuensi dan kekuatan kontraksi jantung, menurunkan tekanan darah, dan merangsang sistem pencernaan. Sistem simpatis dan parasimpatis bertindak secara terkoordinasi dan tidak dapat dilihat sebagai antagonis. Bersama-sama mereka mendukung fungsi organ dan jaringan internal pada tingkat yang sesuai dengan intensitas stres dan keadaan emosional seseorang. Kedua sistem berfungsi terus menerus, tetapi tingkat aktivitasnya berfluktuasi tergantung pada situasinya.
REFLEKS
Ketika stimulus yang memadai bekerja pada reseptor neuron sensorik, serangkaian impuls muncul di dalamnya, memicu tindakan respons yang disebut tindakan refleks (refleks). Refleks mendasari sebagian besar manifestasi aktivitas vital tubuh kita. Tindakan refleks dilakukan oleh apa yang disebut. busur refleks; istilah ini mengacu pada jalur transmisi impuls saraf dari titik rangsangan awal pada tubuh ke organ yang melakukan respons. Busur refleks yang menyebabkan kontraksi otot rangka terdiri dari setidaknya dua neuron: neuron sensorik, yang tubuhnya terletak di ganglion, dan akson membentuk sinaps dengan neuron sumsum tulang belakang atau batang otak, dan motorik (bawah, atau perifer, neuron motorik), yang tubuhnya terletak di materi abu-abu, dan akson berakhir di pelat ujung motorik pada serat otot rangka. Busur refleks antara neuron sensorik dan motorik juga dapat mencakup neuron ketiga, menengah, yang terletak di materi abu-abu. Lengkungan banyak refleks mengandung dua atau lebih neuron perantara. Tindakan refleks dilakukan tanpa sadar, banyak yang tidak disadari. Sentakan lutut, misalnya, ditimbulkan dengan mengetuk tendon paha depan di lutut. Ini adalah refleks dua neuron, busur refleksnya terdiri dari gelendong otot (reseptor otot), neuron sensorik, neuron motorik perifer, dan otot. Contoh lain adalah penarikan refleks tangan dari benda panas: lengkung refleks ini mencakup neuron sensorik, satu atau lebih neuron perantara di materi abu-abu sumsum tulang belakang, neuron motorik perifer, dan otot. Banyak tindakan refleks memiliki mekanisme yang jauh lebih kompleks. Apa yang disebut refleks intersegmental terdiri dari kombinasi refleks yang lebih sederhana, yang dalam pelaksanaannya banyak segmen sumsum tulang belakang ambil bagian. Berkat refleks seperti itu, misalnya, koordinasi gerakan lengan dan kaki saat berjalan dipastikan. Refleks kompleks yang menutup di otak termasuk gerakan yang berhubungan dengan menjaga keseimbangan. Refleks visceral, mis. reaksi refleks organ dalam yang dimediasi oleh sistem saraf otonom; mereka menyediakan pengosongan kandung kemih dan banyak proses dalam sistem pencernaan.
Lihat juga REFLEKS.
PENYAKIT SISTEM SARAF
Kerusakan sistem saraf terjadi dengan penyakit organik atau cedera otak dan sumsum tulang belakang, meninges, saraf tepi. Diagnosis dan pengobatan penyakit dan cedera pada sistem saraf adalah subjek dari cabang kedokteran khusus - neurologi. Psikiatri dan psikologi klinis terutama berurusan dengan gangguan mental. Bidang disiplin medis ini sering tumpang tindih. Lihat penyakit individu pada sistem saraf: PENYAKIT ALZHEIMER;
PUKULAN ;
MENINGITIS;
NEURITIS;
KELUMPUHAN;
PENYAKIT PARKINSON;
POLIO;
SKLEROSIS GANDA ;
TENETIS;
PALSY CEREBRAL;
CHOREA;
RADANG OTAK;
EPILEPSI.
Lihat juga
PERBANDINGAN ANATOMI;
ANATOMI MANUSIA .
LITERATUR
Bloom F., Leizerson A., Hofstadter L. Otak, pikiran dan perilaku. M., 1988 Fisiologi Manusia, ed. R. Schmidt, G. Tevsa, jilid 1. M., 1996
Ensiklopedia Collier. - Masyarakat terbuka. 2000 .
Dalam evolusi, sistem saraf telah mengalami beberapa tahap perkembangan, yang menjadi titik balik dalam organisasi kualitatif kegiatannya. Tahapan ini berbeda dalam jumlah dan jenis formasi neuron, sinapsis, tanda-tanda spesialisasi fungsionalnya, dalam pembentukan kelompok neuron yang saling berhubungan oleh fungsi umum. Ada tiga tahap utama organisasi struktural sistem saraf: difus, nodal, tubular.
membaur sistem saraf adalah yang paling kuno, ditemukan pada hewan usus (hydra). Sistem saraf seperti itu dicirikan oleh banyaknya koneksi antara elemen-elemen tetangga, yang memungkinkan eksitasi menyebar secara bebas melalui jaringan saraf ke segala arah.
Jenis sistem saraf ini menyediakan pertukaran yang luas dan dengan demikian keandalan fungsi yang lebih besar, namun reaksi ini tidak tepat, tidak jelas.
sentral jenis sistem saraf khas untuk cacing, moluska, krustasea.
Hal ini ditandai oleh fakta bahwa koneksi sel-sel saraf diatur dengan cara tertentu, eksitasi melewati jalur yang ditentukan secara ketat. Organisasi sistem saraf ini lebih rentan. Kerusakan pada satu simpul menyebabkan pelanggaran fungsi seluruh organisme secara keseluruhan, tetapi lebih cepat dan lebih akurat dalam kualitasnya.
berbentuk tabung sistem saraf adalah karakteristik chordata, itu termasuk fitur tipe difus dan nodular. Sistem saraf hewan tingkat tinggi mengambil semua yang terbaik: keandalan tinggi dari tipe difus, akurasi, lokalitas, kecepatan organisasi reaksi tipe nodal.
Peran utama sistem saraf
Pada tahap pertama perkembangan dunia makhluk hidup, interaksi antara organisme paling sederhana dilakukan melalui lingkungan perairan laut primitif, di mana bahan kimia yang dilepaskan oleh mereka masuk. Bentuk kuno pertama interaksi antara sel-sel organisme multiseluler adalah interaksi kimia melalui produk metabolisme yang masuk ke dalam cairan tubuh. Produk metabolisme, atau metabolit tersebut, adalah produk pemecahan protein, karbon dioksida, dan lain-lain.Ini adalah transmisi pengaruh humoral, mekanisme korelasi humoral, atau hubungan antar organ.
Koneksi humoral ditandai dengan fitur-fitur berikut:
- tidak adanya alamat pasti tujuan pengiriman bahan kimia ke dalam darah atau cairan tubuh lainnya;
- bahan kimia menyebar perlahan;
- bahan kimia bekerja dalam jumlah kecil dan biasanya cepat dipecah atau dikeluarkan dari tubuh.
Hubungan humoral umum terjadi baik di dunia hewan maupun dunia tumbuhan. Pada tahap tertentu dalam perkembangan dunia hewan, sehubungan dengan munculnya sistem saraf, bentuk koneksi dan regulasi saraf baru terbentuk, yang secara kualitatif membedakan dunia hewan dari dunia tumbuhan. Semakin tinggi perkembangan organisme hewan, semakin besar peran yang dimainkan oleh interaksi organ melalui sistem saraf, yang disebut sebagai refleks. Pada organisme hidup yang lebih tinggi, sistem saraf mengatur koneksi humoral. Berbeda dengan koneksi humoral, koneksi saraf memiliki arah yang tepat ke organ tertentu dan bahkan sekelompok sel; komunikasi dilakukan ratusan kali lebih cepat dari kecepatan distribusi bahan kimia. Transisi dari hubungan humoral ke saraf tidak disertai dengan penghancuran hubungan humoral antara sel-sel tubuh, tetapi oleh subordinasi koneksi saraf dan munculnya koneksi neurohumoral.
Pada tahap selanjutnya dalam perkembangan makhluk hidup, organ khusus muncul - kelenjar, di mana hormon diproduksi, yang terbentuk dari nutrisi yang masuk ke dalam tubuh. Fungsi utama sistem saraf adalah baik dalam pengaturan aktivitas organ individu di antara mereka sendiri, dan dalam interaksi organisme secara keseluruhan dengan lingkungan eksternalnya. Setiap dampak lingkungan eksternal pada tubuh terutama pada reseptor (organ indera) dan dilakukan melalui perubahan yang disebabkan oleh lingkungan eksternal dan sistem saraf. Saat sistem saraf berkembang, departemen tertingginya - belahan otak - menjadi "pengelola dan distributor semua aktivitas tubuh."
Struktur sistem saraf
Sistem saraf terdiri dari jaringan saraf, yang terdiri dari sejumlah besar neuron- sel saraf dengan proses.
Sistem saraf secara kondisional dibagi menjadi pusat dan perifer.
sistem syaraf pusat termasuk otak dan sumsum tulang belakang, dan sistem saraf perifer- saraf memanjang dari mereka.
Otak dan sumsum tulang belakang adalah kumpulan neuron. Pada bagian transversal otak, materi putih dan abu-abu dibedakan. Materi abu-abu terdiri dari sel-sel saraf, dan materi putih terdiri dari serabut saraf, yang merupakan proses sel saraf. Di berbagai bagian sistem saraf pusat, lokasi materi putih dan abu-abu tidak sama. Di sumsum tulang belakang, materi abu-abu di dalam, dan putih di luar, sedangkan di otak (hemisfer serebral, otak kecil), sebaliknya, materi abu-abu di luar, putih di dalam. Di berbagai bagian otak ada kelompok sel saraf yang terpisah (materi abu-abu) yang terletak di dalam materi putih - inti. Akumulasi sel saraf juga terletak di luar sistem saraf pusat. Mereka disebut simpul dan termasuk dalam sistem saraf tepi.
Aktivitas refleks sistem saraf
Bentuk utama aktivitas sistem saraf adalah refleks. Refleks- reaksi tubuh terhadap perubahan lingkungan internal atau eksternal, dilakukan dengan partisipasi sistem saraf pusat sebagai respons terhadap iritasi reseptor.
Dengan stimulasi apa pun, eksitasi dari reseptor ditransmisikan sepanjang serabut saraf sentripetal ke sistem saraf pusat, dari mana, melalui neuron interkalar, di sepanjang serat sentrifugal, ia pergi ke perifer ke satu atau lain organ, yang aktivitasnya berubah . Seluruh jalur melalui sistem saraf pusat ke organ kerja ini disebut busur refleks Biasanya dibentuk oleh tiga neuron: sensitif, interkalar dan motorik. Refleks adalah tindakan kompleks di mana jumlah neuron yang jauh lebih besar ambil bagian. Eksitasi, masuk ke sistem saraf pusat, menyebar ke banyak bagian sumsum tulang belakang dan mencapai otak. Sebagai hasil dari interaksi banyak neuron, tubuh merespons iritasi.
Sumsum tulang belakang
Sumsum tulang belakang- tali pusat dengan panjang sekitar 45 cm, diameter 1 cm, terletak di kanal tulang belakang, ditutupi dengan tiga meningen: keras, arachnoid dan lunak (pembuluh darah).
Sumsum tulang belakang terletak di kanal tulang belakang dan merupakan untaian, yang di bagian atas masuk ke medula oblongata, dan di bagian bawah berakhir setinggi vertebra lumbalis kedua. Sumsum tulang belakang terdiri dari materi abu-abu yang mengandung sel-sel saraf dan materi putih yang mengandung serabut saraf. Materi abu-abu terletak di dalam sumsum tulang belakang dan dikelilingi di semua sisi oleh materi putih.
Pada bagian melintang, materi abu-abu menyerupai huruf H. Ini membedakan antara tanduk anterior dan posterior, serta palang penghubung, di tengahnya terdapat kanal tulang belakang sempit yang berisi cairan serebrospinal. Tanduk lateral diisolasi di daerah toraks. Mereka mengandung badan-badan neuron yang mempersarafi organ-organ internal. Materi putih sumsum tulang belakang dibentuk oleh proses saraf. Proses pendek menghubungkan bagian-bagian sumsum tulang belakang, dan yang panjang membentuk alat konduktor koneksi bilateral dengan otak.
Sumsum tulang belakang memiliki dua penebalan - serviks dan lumbar, dari mana saraf meluas ke ekstremitas atas dan bawah. Ada 31 pasang saraf tulang belakang yang muncul dari sumsum tulang belakang. Setiap saraf dimulai dari sumsum tulang belakang dengan dua akar - anterior dan posterior. akar belakang - peka terdiri dari prosesus neuron sentripetal. Tubuh mereka terletak di simpul tulang belakang. Akar depan - motor- adalah proses neuron sentrifugal yang terletak di materi abu-abu sumsum tulang belakang. Sebagai hasil dari penyatuan akar anterior dan posterior, saraf tulang belakang campuran terbentuk. Di pusat sumsum tulang belakang terkonsentrasi yang mengatur tindakan refleks paling sederhana. Fungsi utama sumsum tulang belakang adalah aktivitas refleks dan konduksi eksitasi.
Sumsum tulang belakang manusia mengandung pusat refleks otot-otot ekstremitas atas dan bawah, berkeringat dan buang air kecil. Fungsi melakukan eksitasi adalah impuls melewati sumsum tulang belakang dari otak ke seluruh area tubuh dan sebaliknya. Impuls sentrifugal dari organ (kulit, otot) ditransmisikan ke otak sepanjang jalur menaik. Impuls sentrifugal ditransmisikan sepanjang jalur menurun dari otak ke sumsum tulang belakang, kemudian ke perifer, ke organ. Jika jalurnya rusak, ada hilangnya kepekaan di berbagai bagian tubuh, pelanggaran kontraksi otot sukarela dan kemampuan untuk bergerak.
Evolusi Otak Vertebrata
Pembentukan susunan saraf pusat berupa tabung saraf pertama kali muncul pada chordata. Pada chordata bawah tabung saraf tetap ada sepanjang hidup lebih tinggi- vertebrata - pada tahap embrionik, pelat saraf diletakkan di sisi punggung, yang jatuh di bawah kulit dan terlipat menjadi tabung. Pada tahap perkembangan embrionik, tabung saraf membentuk tiga pembengkakan di bagian anterior - tiga vesikel serebral, dari mana daerah otak berkembang: vesikel anterior memberikan otak depan dan diensefalon, vesikel tengah berubah menjadi otak tengah, vesikel posterior membentuk serebelum dan medula oblongata. Kelima bagian otak ini adalah karakteristik dari semua vertebrata.
Untuk vertebrata yang lebih rendah- ikan dan amfibi - dominasi otak tengah di atas departemen lainnya adalah karakteristik. Pada amfibi otak depan sedikit meningkat dan lapisan tipis sel saraf terbentuk di atap hemisfer - forniks serebral primer, korteks kuno. Pada reptil otak depan secara signifikan diperbesar karena akumulasi sel-sel saraf. Sebagian besar atap belahan bumi ditempati oleh kerak purba. Untuk pertama kalinya pada reptil, dasar kulit baru muncul. Belahan otak depan merangkak ke departemen lain, akibatnya tikungan terbentuk di wilayah diencephalon. Sejak reptil purba, belahan otak telah menjadi bagian terbesar dari otak.
dalam struktur otak burung dan reptil banyak kesamaan. Di atap otak adalah korteks primer, otak tengah berkembang dengan baik. Namun, pada burung, dibandingkan dengan reptil, massa total otak dan ukuran relatif otak depan meningkat. Cerebellum besar dan memiliki struktur terlipat. Pada mamalia otak depan mencapai ukuran dan kompleksitas terbesarnya. Sebagian besar medula adalah korteks baru, yang berfungsi sebagai pusat aktivitas saraf yang lebih tinggi. Bagian tengah dan tengah otak pada mamalia berukuran kecil. Belahan otak depan yang tumbuh menutupinya dan menghancurkannya di bawahnya. Pada beberapa mamalia, otaknya halus, tanpa alur dan lilitan, tetapi pada kebanyakan mamalia terdapat alur dan lilitan di korteks serebral. Munculnya alur dan lilitan terjadi karena pertumbuhan otak dengan ukuran tengkorak yang terbatas. Pertumbuhan korteks lebih lanjut menyebabkan munculnya lipatan dalam bentuk alur dan konvolusi.
Otak
Jika sumsum tulang belakang di semua vertebrata berkembang kurang lebih sama, maka otak berbeda secara signifikan dalam ukuran dan kompleksitas struktur pada hewan yang berbeda. Otak depan mengalami perubahan yang sangat dramatis dalam perjalanan evolusi. Pada vertebrata yang lebih rendah, otak depan kurang berkembang. Pada ikan, itu diwakili oleh lobus penciuman dan inti materi abu-abu dalam ketebalan otak. Perkembangan intensif otak depan dikaitkan dengan munculnya hewan di darat. Ini berdiferensiasi menjadi diensefalon dan menjadi dua belahan simetris yang disebut telensefalon. Materi abu-abu pada permukaan otak depan (korteks) pertama kali muncul pada reptil, berkembang lebih lanjut pada burung dan terutama pada mamalia. Memang, belahan besar otak depan menjadi hanya pada burung dan mamalia. Dalam yang terakhir, mereka menutupi hampir semua bagian lain dari otak.
Otak terletak di rongga tengkorak. Ini termasuk batang otak dan telencephalon (korteks serebral).
batang otak terdiri dari medula oblongata, pons, otak tengah dan diensefalon.
Sumsum belakang adalah kelanjutan langsung dari sumsum tulang belakang dan berkembang, masuk ke otak belakang. Ini pada dasarnya mempertahankan bentuk dan struktur sumsum tulang belakang. Dalam ketebalan medula oblongata adalah akumulasi materi abu-abu - inti saraf kranial. Poros belakang termasuk: serebelum dan pons. Otak kecil terletak di atas medula oblongata dan memiliki struktur yang kompleks. Pada permukaan belahan otak kecil, materi abu-abu membentuk korteks, dan di dalam otak kecil, nukleusnya. Seperti medula spinalis oblongata, ia melakukan dua fungsi: refleks dan konduksi. Namun, refleks medula oblongata lebih kompleks. Ini dinyatakan dalam pentingnya dalam pengaturan aktivitas jantung, keadaan pembuluh darah, pernapasan, berkeringat. Pusat dari semua fungsi ini terletak di medula oblongata. Berikut adalah pusat mengunyah, mengisap, menelan, pemisahan air liur dan jus lambung. Meskipun ukurannya kecil (2,5-3 cm), medula oblongata adalah bagian penting dari SSP. Kerusakan itu dapat menyebabkan kematian karena terhentinya pernapasan dan aktivitas jantung. Fungsi konduktif dari medula oblongata dan pons adalah untuk menghantarkan impuls dari sumsum tulang belakang ke otak dan sebaliknya.
PADA otak tengah pusat penglihatan dan pendengaran primer (subkortikal) berada, yang melakukan reaksi orientasi refleks terhadap rangsangan cahaya dan suara. Reaksi-reaksi ini diekspresikan dalam berbagai gerakan batang tubuh, kepala dan mata ke arah rangsangan. Otak tengah terdiri dari batang otak dan quadrigemina. Otak tengah mengatur dan mendistribusikan nada (ketegangan) otot rangka.
diensefalon terdiri dari dua departemen - talamus dan hipotalamus, yang masing-masing terdiri dari sejumlah besar inti tuberkel visual dan daerah hipotalamus. Melalui bukit-bukit visual impuls sentripetal ditransmisikan ke korteks serebral dari semua reseptor tubuh. Tidak satu impuls sentripetal, tidak peduli dari mana asalnya, dapat melewati korteks, melewati tuberkel visual. Jadi, melalui diencephalon, semua reseptor terhubung dengan korteks serebral. Di daerah hipotalamus terdapat pusat-pusat yang mempengaruhi metabolisme, termoregulasi dan kelenjar endokrin.
Otak kecil terletak di belakang medula oblongata. Itu terdiri dari materi abu-abu dan putih. Namun, tidak seperti sumsum tulang belakang dan batang otak, materi abu-abu - korteks - terletak di permukaan otak kecil, dan materi putih terletak di dalam, di bawah korteks. Otak kecil mengoordinasikan gerakan, membuatnya jelas dan halus, memainkan peran penting dalam menjaga keseimbangan tubuh dalam ruang, dan juga mempengaruhi tonus otot. Ketika otak kecil rusak, seseorang mengalami penurunan tonus otot, gangguan gerakan dan perubahan gaya berjalan, bicara melambat, dll. Namun, setelah beberapa waktu, gerakan dan tonus otot dipulihkan karena fakta bahwa bagian utuh dari sistem saraf pusat mengambil alih fungsi otak kecil.
Hemisfer besar- bagian terbesar dan paling berkembang dari otak. Pada manusia, mereka membentuk sebagian besar otak dan ditutupi dengan kulit kayu di seluruh permukaannya. Materi abu-abu menutupi bagian luar hemisfer dan membentuk korteks serebral. Korteks belahan otak manusia memiliki ketebalan 2 sampai 4 mm dan terdiri dari 6-8 lapisan yang dibentuk oleh 14-16 miliar sel, berbeda dalam bentuk, ukuran dan fungsi. Di bawah kulit kayu adalah materi putih. Ini terdiri dari serabut saraf yang menghubungkan korteks dengan bagian bawah sistem saraf pusat dan lobus individu dari belahan di antara mereka sendiri.
Korteks serebral memiliki belitan yang dipisahkan oleh alur, yang secara signifikan meningkatkan permukaannya. Tiga alur terdalam membagi belahan menjadi lobus. Ada empat lobus di setiap belahan: frontal, parietal, temporal, oksipital. Eksitasi reseptor yang berbeda memasuki area persepsi yang sesuai di korteks, yang disebut zona, dan dari sini ditransmisikan ke organ tertentu, mendorongnya untuk bertindak. Zona berikut dibedakan di korteks. Daerah pendengaran terletak di lobus temporal, merasakan impuls dari reseptor pendengaran.
daerah penglihatan terletak di daerah oksipital. Di sinilah impuls datang dari reseptor mata.
Zona penciuman terletak di permukaan bagian dalam lobus temporal dan berhubungan dengan reseptor di rongga hidung.
sensorik-motorik zona ini terletak di lobus frontal dan parietal. Di zona ini adalah pusat utama gerakan kaki, batang tubuh, lengan, leher, lidah, dan bibir. Di sinilah letak pusat pembicaraan.
Hemisfer serebral adalah divisi tertinggi dari sistem saraf pusat yang mengontrol fungsi semua organ pada mamalia. Pentingnya belahan otak pada manusia juga terletak pada kenyataan bahwa mereka mewakili dasar material dari aktivitas mental. I.P. Pavlov menunjukkan bahwa proses fisiologis yang terjadi di korteks serebral mendasari aktivitas mental. Berpikir terhubung dengan aktivitas seluruh korteks serebral, dan tidak hanya dengan fungsi masing-masing area.
| Departemen otak | Fungsi | |
| Sumsum belakang | Konduktor | Hubungan antara tulang belakang dan bagian otak di atasnya. |
| refleks | Pengaturan aktivitas sistem pernapasan, kardiovaskular, pencernaan:
|
|
| Pons | Konduktor | Menghubungkan belahan otak kecil satu sama lain dan ke korteks serebral. |
| Otak kecil | Koordinasi | Koordinasi gerakan sukarela dan mempertahankan posisi tubuh dalam ruang. Pengaturan tonus dan keseimbangan otot |
| otak tengah | Konduktor | Mengorientasikan refleks visual, rangsangan suara ( rotasi kepala dan tubuh). |
| refleks |
|
|
| diensefalon | talamus
hipotalamus
|
|
Korteks serebral
Permukaan korteks serebral pada manusia, itu sekitar 1500 cm 2, yang berkali-kali lebih besar dari permukaan bagian dalam tengkorak. Permukaan korteks yang begitu besar terbentuk karena perkembangan sejumlah besar alur dan konvolusi, akibatnya sebagian besar korteks (sekitar 70%) terkonsentrasi di alur. Alur terbesar dari belahan otak - pusat, yang melintasi kedua belahan, dan sementara memisahkan lobus temporal dari yang lain. Korteks serebral, meskipun ketebalannya kecil (1,5–3 mm), memiliki struktur yang sangat kompleks. Ini memiliki enam lapisan utama, yang berbeda dalam struktur, bentuk dan ukuran neuron dan koneksi. Di korteks terdapat pusat dari semua sistem sensitif (reseptor), representasi dari semua organ dan bagian tubuh. Dalam hal ini, impuls saraf sentripetal dari semua organ internal atau bagian tubuh mendekati korteks, dan dapat mengontrol pekerjaan mereka. Melalui korteks serebral, refleks terkondisi ditutup, di mana tubuh secara konstan, sepanjang hidup, beradaptasi dengan sangat akurat dengan kondisi kehidupan yang berubah, dengan lingkungan.
