Närvisüsteem

Närvisüsteem (ladina k. systema nervosum) on elundkond, mille eesmärgiks on töödelda väliskeskkonnast ning organismist pärit informatsiooni ning reguleerida selle tulemusel organismi käitumist ning koordineerida füsioloogiat [1]. Närvisüsteem saab informatsiooni väliskeskkonna kohta vastavates meeleelundites asuvate meeleretseptorite abil ning sisekeskkonna kohta siseelundites, lihastes, veresoontes, südames ning mujal organismis paiknevate retseptorite abil. Närvisüsteemi vahendusel kohaneb organism väliskeskkonna muutustega ja organismis toimuvate protsessidega. Närvisüsteem kogub, edastab, töötleb ja salvestab infot ja annab selle edasi lihastele ja näärmetele.

Enamikul loomaliikidel koosneb närvisüsteem kesknärvisüsteemist (KNS) ning piirde ehk perifeersest närvisüsteemist (PNS). Kesknärvisüsteemi kuuluvad pea- ja seljaaju. Perifeerne närvisüsteem koosneb ülejäänud närvidest ja närvirakkude kogumikest väljaspool kesknärvisüsteemi (ganglionitest). Perifeerne närvisüsteem jaguneb somaatiliseks, autonoomseks ehk vegetatiivseks (ANS) ning enteerseks närvisüsteemiks (ENS). Somaatiline närvisüsteem on seotud info juhtimisega vastavatelt retseptoritelt KNS poole (aferentne ehk sensoorne osa) ja kesknärvisüsteemist lihaste, liigeste, mõningate näärmete või muude efektororganite suunas (eferentne osa). Autonoomne närvisüsteem reguleerib silelihaste, südamelihase, kopsude ja mõningate näärmete tööd. Autonoomne närvisüsteem ei ole üldiselt inimese tahtliku kontrolli all. ANS jaguneb sümpaatiliseks ja parasümpaatiliseks närvisüsteemiks. Sümpaatilise närvisüsteemi ülesanne on valmistada organism ette tegutsemiseks, parasümpaatiline juhib organismi taastumist. Enteerne närvisüsteem kontrollib seedetrakti talitlust.

Teadusvaldkonda, mis uurib närvisüsteemi talitlust, nimetatakse neurobioloogiaks või neuroteadusteks.

Närvisüsteemi struktuurRedigeeri

Närvisüsteemi rakuline ehitusRedigeeri

Närvikude koosneb kahte tüüpi rakkudest – närvirakud ehk neuronid ja gliiarakud.

  Pikemalt artiklis Närvikude

NärvirakudRedigeeri

Närvirakk on peamiseks infotöötlust vahendavaks rakutüübiks närvisüsteemis. Tüüpilisel närvirakul on neli funktsionaalselt erinevat osa[2]:

  1. Rakukeha (sooma): rakukeha on närviraku metaboolne keskus, kus toimub nii geenide ekspressioon kui energia tootmine mitokondrites.
  2. Dendriidid: närvijätked, mis on närvirakkude sisendstruktuuriks.
  3. Akson: raku väljundjätke, mis kannab närviimpulsse rakukehast presünaptiliste terminalideni.
  4. Presünaptilised terminalid: selles rakukompartmendis muudetakse närviimpulss ümber biokeemiliseks signaaliks. Närviimpulsi jõudmisel presünaptilisse terminali vabastatakse seal paiknevatest vesiikulitest närvi virgatsained (ingl. k. neurotransmitter) sünaptilisse pilusse.

Sünapsid on struktuurid, kus närvirakud vahetavad omavahel informatsiooni. Sünapsid võivad olla kas keemilised või elektrilised. Keemilistes sünapsides konverteeritakse närviimpulss ümber virgatsaine erituseks, mida omakorda detekteerib järgmine närvirakk läbi rakumembraanis paiknevate virgatsainete retseptorite. Elektrilistes sünapsides kandub närviimpulss üle järgmisse närvirakku otse. Sünapside abil moodustavad närvirakud elektrokeemilisi signaale juhtivaid närvivõrgustikke, mis töötlevad informatsiooni ning kontrollivad muude kudede talitlust. Närvisüsteem mõjutab teisi kudesid (nt lihaskude, sisenõrenäärmed jt) virgatsainete, troofiliselt signaalide või hormoonide kaudu.

GliiarakudRedigeeri

Gliirakud teostavad närvisüsteemis erinevaid tugifunktsioone. Kesknärvisüsteemis on kolme tüüpi gliirakke:

  1. Astrotsüüdid ehk astrogliia rakud. Astrotsüüdid täidavad mitmeid funktsioone, sealhulgas varustavad närvirakke toitainetega, reguleerivad rakkudevälist keskkonda ning moodustavad vigastuste korral armkude. Astrotsüüdid on arvukaim rakutüüp kesknärvisüsteemis.
  2. Oligodendrotsüüdid. Oligodendrotsüüdid isoleerivad närvirakkude aksoneid müeliinkihiga, mis võimaldavad kiiremat närviimpulsside liikumist mööda närvijätkeid.
  3. Mikrogliia rakud. Mikrogliiarakud on kesknärvisüsteemis asuvad makrofaagid, mis täidavad immuunfunktsiooni.

Perifeerse närvisüsteemi põhiliseks gliiarakuks on Schwanni rakk, mis ümbritseb perifeerseid närvijätkeid müeliinikihiga.

Võrdlev anatoomia ja närvisüsteemide evolutsioonRedigeeri

 
Selgroogsete närvisüsteemi põhilised alajaotused

Närvisüsteem esineb suuremal osal hulkraksetel loomaliikidel, kuid selle keerukus võib liigiti olla väga erinev. Närvisüsteemid võivad koosneda kõigest mõnesajast närvirakust (näiteks ümarussid), kuid närvirakkude hulk võib küündida kuni saja miljardi närvirakuni (inimene). Närvisüsteem puudub vaid mõnel lihtsa kehaplaaniga loomariigi hõimkonnal, nagu käsnadel, plaatloomadel ja mesozoal. Lihtsaimaks närvisüsteemi vormiks on difuusne närvivõrk, mis esineb radiaalsümmeetrilistel loomadel (Kiireliste põhikond) nagu kammloomad ja ainuõõssed. Ülejäänud loomaliikidel on närvisüsteem tsentraliseeritum, kus närvirakud moodustavad keskse aju ja selgmise või kõhtmise närvisamba ning nendest lähtuvad närvijuhteteed [3].

Närvirakud tekkisid evolutsioonikäigus esmakordselt Ediacara aegkonnas elanud ussilaadsetel organismidel orienteeruvalt 550–600 miljonit aastat tagasi.

Neuronite prekursorid käsnadesRedigeeri

Kuigi käsnadel puuduvad närvirakud, on nende genoomis mitmeid sünaptiliste valkude ning muude närvirakkude talitluseks oluliste geenide homolooge. Vaatamata asjaolule, et käsnadel puudub rakkudevaheline sünaptiline signaaliülekanne, kommunkeerivad käsnarakud omavahel läbi kaltsiumilainete ja muude rakkudevaheliste signaalide, mis vahendavad lihtsamaid reaktsioone, nagu kogu keha kokkutõmbumine[4].

Kiireliste närvisüsteem (radiaalsümmeetrilised loomad, ld. k. Radiata)Redigeeri

Ainuõõssete hõimkonda (Cnidaria) kuuluvatel meduusilaadsetel ning kammloomade hõimkonda (Ctenophora) kuuluvatel liikidel on närvisüsteemiks difuussed närvivõrgud, mis on lihtsaimaks närvisüsteemi vormiks. Ainuõõssetel on närvivõrk jagunenud ühtlaselt üle terve keha. Kammloomadel on närvivõrk kontsentreerunud suuõõne ümbruses. Närvivõrgud koosnevad sensoorsetest neuronites, mis reageerivad keemilistele, puute- ja visuaalsetele signaalidele; motoorsetest neuronitest, mis põhjustavad kehaseina kontraktsioone; ning interneuronitest, mis töötlevad sensoorsetelt neuronitelt tulenevat informatsiooni ning edastavad need motoorsete neuronite gruppidele. Vahel on interneuronid klasterdunud ganglionitesse[5].

Kiirelistel on närvisüsteemi areng oluliselt vähem struktureeritud kui kahekülgsetel loomadel (ld. k. Bilateria). Erinevalt kahekülgsetest loomadest on kiirelistel embrüonaalse arengu jooksul vaid kaks lootelehte – endoderm ja ektoderm. Neuronid arenevad välja ektodermaalsete eellasrakkude alapopulatsioonist, millest arenevad lisaks neuronitele pea kõik muud ektodermaalse päritoluga rakutüübid

Kahekülgsete loomade närvisüsteem (ld. k. Bilateria)Redigeeri

Enamus tänapäeval elavatest loomaliikidest, sealhulgas ka inimene, kuulub kahekülgsete hulka.

Lülijalgsete närvisüsteemRedigeeri

Lülijalgsetel (ld. k. Arthropoda) (näiteks putukad ja vähilaadsed koorikloomad) koosneb närvisüsteem peaganglionidest ning kõhtmistest ganglionidest moodustunud ventraalajust.

Selgroogsete närvisüsteemRedigeeri

Selgroogsete, sealhulgas inimeste, närvisüsteem jaguneb kesknärvisüsteemiks ja perifeerseks närvisüsteemiks.

Kesknärvisüsteem koosneb peaajust ja seljaajust. Peaaju paikneb selgroogsetel koljuõõnes ja seljaaju paikneb selgrookanalis. Kesknärvisüsteem on kaitstud ajukelme poolt, mis koosneb kolmekihilisest membraanide süsteemist (näiteks tugev väline membraan dura mater). Peaaju on kaitstud kolju poolt ja seljaaju isoleerivad füüsiliste vigastuste eest selgroolülid.

Inimese närvisüsteemRedigeeri
 
Inimese närvisüsteemi joonis

Inimese kesknärvisüsteem koosneb pea ja seljaajust. Inimese perifeerne närvisüsteem koosneb 12 paarist kraniaalnärvidest ja 31 paarist seljaajunärvidest.

Närvisüsteemi talitlusRedigeeri

Närvisüsteemis aset leidvad protsessid on vastutavad kõikide psüühiliste protsesside eest.

Närvisüsteemi arengRedigeeri

Närvisüsteem areneb ektodermaalsest lootelehest.

Närvisüsteemi haigusedRedigeeri

Närvisüsteemi tegevuse häired võivad olla põhjustatud geneetiliste defektide, füüsilise trauma, infektsioonide, vananemisega kaasnevate kõrvalnähtude või keemiliste mürkide poolt. Neuroloogilisi häireid klassifitseeritakse probleemi anatoomilise regiooni, düsfunktsiooni tüübi või probleemi põhjuse alusel. Närvisüsteemi häireid jaotatakse kesknärvisüsteemi häireteks ning perifeerse närvisüsteemi häireteks. Närvisüsteemi häireid saab klassifitseerida järgmistesse kategooriatesse[6]:

ViitedRedigeeri

  1. ↑ Kandel ER, Schwartz JH, Jessel TM, 4th ed. (2000). "Ch. 1: The Brain and Behavior". Principles of Neural Science. McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  2. ↑ Kandel ER, Schwartz JH, Jessel TM, 4th ed. (2000). "Ch. 2: Nerve Cells and Behavior". Principles of Neural Science. McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  3. ↑ Nervous system, vaadatud 17.5.2015
  4. ↑ Jacobs DK, Nakanishi N, Yuan D et al. (2007). "Evolution of sensory structures in basal metazoa". Integr Comp Biol 47 (5): 712–723. doi:10.1093/icb/icm094. PMID 21669752
  5. ↑ Ruppert EE, Fox RS, Barnes RD (2004). Invertebrate Zoology (7 ed.). Brooks / Cole. pp. 111–124. ISBN 0-03-025982-7
  6. ↑ "Merck Manual: Brain, Spinal Cord and Nerve Disorders" http://www.merckmanuals.com/home/brain-spinal-cord-and-nerve-disorders, allikas vaadatud 17.05.2015
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Närvisüsteem&oldid=5500171"