sistema nerviós central • sistema nerviós perifèric
• neurones • encèfal • medul·la espinal
• nervis • ganglis nerviosos
El sistema nerviós és el conjunt d'òrgans que s'encarreguen de controlar el funcionament de l'organisme i de coordinar-ne totes les activitats. S'ocupa del processament i la interpretació de la informació que ens arriba i de l'elaboració de respostes adequades. Treballa en estricta col·laboració amb el sistema endocrí, ja que transmet informació a les estructures corporals i en regula les funcions d'acord amb les necessitats de cada moment. El sistema nerviós transmet els missatges emprant impulsos nerviosos , senyals de naturalesa elèctrica que es propaguen molt ràpidament.
Com hem pogut veure en estudiar els òrgans dels sentits, tots els receptors sensorials són cèl·lules nervioses especialitzades en la recepció d'estímuls procedents de l'interior o de l'exterior de l'organisme. Com a resposta davant l'estímul rebut, els receptors generen impulsos nerviosos, que arribaran a les estructures centrals del sistema nerviós: l'encèfal o la medul·la espinal. És en aquests òrgans on la informació serà processada i interpretada, i s'elaboraran, si escau, les respostes adequades.
Si considerem l'organització anatòmica del sistema nerviós podem diferenciar-hi dues grans subdivisions:
El sistema nerviós central (SNC), que es troba a l'interior del crani i de la columna vertebral.
El sistema nerviós perifèric (SNP), que s'estén per tot l'organisme per tal d'innervar els diferents òrgans.
De vegades s'ha comparat el sistema nerviós amb un equip informàtic, el qual consta d'unitats de memòria i processament central, perifèrics que aporten la informació (com fan els òrgans dels sentits) o efectuen la resposta (com els nostres músculs o les glàndules) i d'un cablejat a través del qual es transmet aquesta informació. Actualment, però, no existeix cap ordinador de capacitat i complexitat similars al sistema nerviós de l'ésser humà.
Organització general del sistema nerviós.
Des del punt de vista funcional, el sistema nerviós pot ser dividit en sistema nerviós somàtic (SNSo), que controla totes aquelles funcions de l'organisme que són voluntàries i conscients, i sistema nerviós autònom (SNA), que regula les funcions involuntàries i automàtiques. En aquest sentit, els moviments que fa la mà en interpretar una peça musical al piano estarien controlats pel SNSo, mentre que les contraccions peristàltiques del tub digestiu dependrien de l'activitat del SNA.
El sistema nerviós autònom o neurovegetatiu , que regula les funcions involuntàries de l'organisme, es pot dividir en sistema nerviós simpàtic i sistema nerviós parasimpàtic . Tots dos sistemes controlen les mateixes estructures de l'organisme (els vasos sanguinis, algunes glàndules i alguns òrgans interns), però tenen accions contraposades. El sistema nerviós simpàtic prepara el cos per a l'acció davant d'una situació d'estrès: s'accelera el ritme cardíac, augmenta la pressió arterial i s'alenteixen els moviments peristàltics. El sistema nerviós parasimpàtic controla les vísceres en condicions normals i de relaxació. Cal recordar que aquesta divisió és funcional, ja que en ambdós sistemes participen estructures centrals i perifèriques.
3.1. El teixit nerviós
Neurones del cervell.
Com ja saps, els òrgans dels éssers vius estan formats per teixits, que són agrupacions de cèl·lules amb les mateixes característiques. El sistema nerviós comprèn dos tipus de teixits: el teixit nerviós pròpiament dit, constituït per unes cèl·lules molt especialitzades anomenades neurones , i un teixit de sosteniment, la glia , que s'encarrega de protegir i proporcionar aliment a les neurones del teixit nerviós.
Les neurones estableixen una autèntica xarxa de comunicacions, molt complexa i organitzada, que possibilita la transmissió de la informació en forma de petits impulsos elèctrics: els impulsos nerviosos.
L'estructura d'una neurona presenta sempre tres parts: el cos neuronal , les dendrites i l'axó . L'extrem final de l'axó s'anomena botó sinàptic .
Estructura general d’una neurona.
3.2. L'impuls nerviós
Un impuls nerviós és una ona de naturalesa elèctrica que es propaga a través de les cèl·lules nervioses. Un receptor desencadenarà un impuls nerviós en rebre els estímuls adients; per exemple, un bastonet de la retina generarà impulsos quan sigui activat per la llum. La propagació a través de l'axó és molt ràpida, especialment quan aquest està recobert per la beina de mielina.
Les cèl·lules glials de Schwann formen la beina de mielina, que aïlla elèctricament una bona part de la membrana dels axons en el SNP. Així s'accelera la transmissió de l'impuls nerviós a través d'aquest.
Com es transmet l'impuls nerviós
Les neurones poden transmetre la informació a altres neurones, o bé contactar amb cèl·lules efectores (glandulars o musculars). El lloc on es porta a terme aquest contacte funcional rep el nom de sinapsi . En arribar l'impuls nerviós al botó sinàptic es produeix l'alliberament d'unes substàncies, els neurotransmissors , que es difonen per l'espai intercel·lular i estimulen la neurona següent o la cèl·lula que està en contacte amb el botó sinàptic. La recepció dels neurotransmissors provoca la contracció de les cèl·lules musculars, mentre que la resposta de les cèl·lules glandulars és la producció d'hormones, tal com veurem en apartats posteriors.
La sinapsi és la unió que es produeix entre dues neurones o bé entre una neurona i una cèl·lula efectora, que pot ser glandular o muscular. Quan el contacte es produeix entre dues neurones, diem que aquella que actua com a emissora de la informació és la neurona presinàptica , mentre que aquella que rep els senyals és la neurona postsinàptica . El contacte entre una neurona i una cèl·lula muscular també s'anomena placa motora .
3.3. El sistema nerviós central
El sistema nerviós central (SNC) està format per dos grans centres ner-viosos: l'encèfal i la medul·la espinal . Regula la funció de tots els òrgans i aparells del cos, rep informació dels receptors sensorials a través dels nervis, la integra, la processa i n'elabora les respostes adequades si és necessari. En controla també les funcions psíquiques i els moviments.
L'SNC ocupa una posició central en el cos, ja que es localitza sobre la seva línia mitjana. L'encèfal queda protegit pels ossos del crani i la medul·la se situa a l'interior de la cavitat espinal, envoltada per la columna vertebral.
Aquests ossos no són l'única protecció que té l'SNC. Hi ha tres membranes de teixit connectiu, anomenades meninges , i un líquid que circula per l'interior de molts espais de l'SNC que s'encarreguen de preservar la integritat d'aquest conjunt tan delicat d'òrgans.
L'observació directa dels centres nerviosos permet distingir zones ben definides: algunes mostren un color blanquinós i d'altres una tonalitat més grisa. El color blanc, de fet, es deu a la presència de la mielina. Així, l'anomenada substància blanca està formada per axons empaquetats recoberts de mielina, mentre que els cossos neuronals i les dendrites constitueixen la substància grisa .
Les meninges actuen com a barrera selectiva. Impedeixen el pas de microorganismes i de substàncies que poden ser perjudicials per al sistema nerviós.
A l'interior dels hemisferis trobem unes cavitats irregulars anomenades ventricles , plenes de líquid (líquid cefaloraquidi o LCR ), que té funcions nutritives, defensives (impedeix que determinades substàncies perilloses que poden estar presents en la sang accedeixin als òrgans del sistema nerviós central), i d'amortiment hidràulic (protegeix les estructures dels cops i les sotragades).
L'encèfal
L’encèfal humà.
L'encèfal és un conjunt d'òrgans situats a l'interior del crani; en l'individu adult té una massa d'uns 1.300 grams, més de cent mil milions de neurones i gairebé un bilió de cèl·lules de la glia.
És en els centres nerviosos de l'encèfal on es produeixen les sensacions, a partir de la informació aportada pels sentits, i on aquestes s'integren i es fan conscients. A l'encèfal es generen les emocions, les idees i els pensaments; és el centre de la nostra conducta, de l'intel·lecte i de la memòria. Exerceix també el control de la majoria de les funcions corporals autònomes, com ara l'activitat cardíaca o la regulació de la temperatura, que són involuntàries i inconscients.
Secció sagital de l’encèfal humà. Hi pots veure les quatre parts de què es compon: cervell, diencèfal, cerebel i tronc encefàlic.
L'encèfal està constituït per quatre divisions fonamentals: el cervell , el diencèfal , el cerebel i el tronc encefàlic . En surten dotze parells de nervis, anomenats nervis cranials , que condueixen impulsos entre l'encèfal i els òrgans situats al cap i les cavitats toràcica i abdominal.
Els dotze parells de nervis cranials parteixen del tronc encefàlic.
El cervell és la part més voluminosa de l'encèfal. La seva capa superior, l'escorça cerebral o còrtex , està formada per matèria grisa i presenta un gran nombre de replegaments i solcs. Els replegaments, que reben el nom de circumvolucions , incrementen tant la superfície de l'escorça, que aquesta ocuparia gairebé 2.500 cm2 en un adult si es pogués estendre completament. Els solcs més profunds de l'escorça, anomenats cissures , divideixen el cervell en dos hemisferis (esquerre i dret) i delimiten quatre lòbuls en cada hemisferi. Els noms dels lòbuls coincideixen amb els dels ossos del crani situats a sobre: frontal, parietal, temporal i occipital.
L'interior del cervell conté fonamentalment substància blanca.
Funcions del cervell:
La major part de l'activitat conscient del cervell té lloc a l'escorça: el pensament i el llenguatge, la voluntat, la memòria i els sistemes d'aprenentatge són algunes de les funcions més importants que es des-envolupen al cervell.
Situat a la part basal anterior del cervell, el diencèfal és una zona petita però molt important de l'encèfal. Conté, entre altres estructures, el tàlem i l'hipotàlem .
Funcions del diencèfal:
El tàlem comunica el cervell amb el tronc encefàlic. Participa en la producció de sensacions, com les de dolor i plaer, i també es troba en l'origen de les nostres emocions i estats d'ànim. Es relaciona, conjuntament amb l'hipotàlem, amb els mecanismes del son i el despertar i amb l'estat de consciència.
L'hipotàlem també regula l'equilibri químic i tèrmic de l'organisme i connecta amb la hipòfisi , una glàndula responsable de bona part del control del sistema endocrí, com veurem més endavant.
A la part posterior del tàlem es troba la glàndula pineal . És una massa de teixit nerviós, de la mida d'un pinyó, que rep informació sobre la intensitat de llum per part del sentit de la vista. Aquesta estructura fabrica la melatonina, una hormona cabdal per a la regulació dels cicles diaris i estacionals.
El cerebel es localitza sota el lòbul occipital del cervell. La seva capa externa, de substància grisa, presenta un gran nombre de circumvolucions i estableix connexions amb diverses àrees de l'escorça. La substància blanca del seu interior forma una estructura molt ramificada, fet pel qual rep també el nom d'arbre de la vida .
Funcions del cerebel:
El cerebel avalua contínuament l'activitat de les àrees motrius per coordinar els moviments corporals. Emet senyals que produeixen moviments inconscients dels músculs per tal de corregir la postura i mantenir l'equilibri.
El tronc encefàlic és la part de l'encèfal que es troba entre el cervell i la medul·la espinal i comunica bidireccionalment aquestes estructures. S'hi distingeixen diverses parts, entre les quals trobem el bulb raquidi .
Funcions del tronc encefàlic:
El bulb raquidi controla els moviments automàtics respiratoris i circulatoris i també el diàmetre dels vasos sanguinis, un paràmetre fonamental per a la regulació de la pressió arterial. Els centres de control de la tos, la deglució i el vòmit també estan situats al tronc encefàlic.
La medul·la espinal
La medul·la espinal està situada a l'interior de la cavitat espinal, un canal format pels orificis de les vèrtebres. Té una longitud d'uns 40 o 50 cm, depenent de l'estatura de la persona, i un diàmetre d'aproximadament 1 cm.
La columna vertebral actua, per tant, com a estructura protectora de la medul·la espinal, conjuntament amb el líquid cefaloraquidi. La medul·la espinal s'estén des del final del tronc encefàlic fins a la segona vèrtebra lumbar. En surten trenta-un parells de nervis, els nervis raquidis o espinals, que formen part del sistema nerviós perifèric.
A la medul·la espinal, les substàncies grisa i blanca tenen una disposició contrària a la de l'encèfal. Els cossos neuronals i les dendrites n'ocupen la part central, mentre que els axons se situen a la part exterior, i formen feixos que condueixen els impulsos nerviosos d'una manera ascendent o descendent. En un tall transversal s'observa que la substància grisa queda seccionada en forma d'ales de papallona.
La medul·la espinal.
Funcions de la medul·la espinal:
La medul·la espinal comunica l'encèfal amb la major part de les regions de l'organisme mitjançant els nervis raquidis. Els impulsos que aporten informació sensorial arriben a l'encèfal per vies ascendents, mentre que els impulsos motors, que condueixen la informació per a l'execució de les respostes, viatgen seguint vies descendents.
Si un traumatisme, causat, per exemple, per un accident, arriba a seccionar la medul·la espinal, les conseqüències són molt greus, ja que els impulsos nerviosos no arribaran des de l'encèfal a la perifèria ni a la inversa. Es produeix, per tant, pèrdua de sensibilitat i paràlisi.
Aquest òrgan és també el centre de control dels actes reflexos . Elabora respostes simples i automàtiques davant determinats estímuls, indicatius de situacions concretes, algunes d'elles d'emergència.
Secció transversal de la
medul·la espinal.
Reflex rotulià.
En un acte reflex, la informació no arriba a l'encèfal, sinó que és gestionada per la pròpia medul·la, a través d'una via constituïda per només dues o tres neurones. Així, reaccionem ràpidament davant circumstàncies que podrien constituir un perill. Per exemple, el reflex de flexió o enretirada aconsegueix que es contreguin immediatament els músculs de les extremitats quan aquestes entren en contacte amb objectes molt calents o punxeguts. Un altre exemple clàssic és el reflex patel·lar o rotulià, utilitzat freqüentment pels metges durant l'exploració neurològica d'un pacient. Consisteix en l'acció involuntària d'estendre la cama en percudir el tendó rotulià.
3.4. El sistema nerviós perifèric
El sistema nerviós perifèric (SNP) és la part del sistema nerviós que connecta els receptors sensorials amb els centres nerviosos i aquests últims amb els òrgans efectors. Està constituït pels nervis cranials i raquidis i pels ganglis nerviosos .
Nervis
Són estructures allargades formades per fascicles, que són feixos d'axons per on transcorren els impulsos nerviosos. A diferència de l'encèfal i la medul·la, els nervis no disposen de protecció òssia, però tant els fascicles com el nervi pròpiament dit estan recoberts per càpsules de teixit connectiu (perineuri i epineuri respectivament). Aquestes càpsules i el revestiment de mielina dels axons fan que el nervis tinguin un color blanquinós.
Els dotze parells de nervis cranials reben noms específics i innerven estructures situades al cap, al tronc i a l'abdomen. El nervi facial (parell cranial VII), per exemple, comunica directament l'encèfal amb els músculs de la cara i la llengua i controla tant el sentit del gust com les expressions facials. El nervi òptic (parell cranial II) arriba a l'encèfal procedent de cada una de les nostres retines, i ens transmet la informació visual.
La medul·la espinal (1) i els nervis
raquidis (2).
Els nervis raquidis arriben a indrets específics del cos, relativament propers a la zona de la medul·la espinal on tenen el seu origen; els que surten del segment cervical, per exemple, innerven les extremitats superiors.
Ganglis nerviosos
Són acumulacions de cossos neuronals en què s'estableixen connexions sinàptiques entre les neurones. Un gangli pot rebre la informació de diferents nervis i integrar-la, de manera que la informació final surti per un sol axó en direcció a l'encèfal. També pot succeir a l'inrevés; és a dir que la informació que arriba per un sol axó o nervi es distribueixi cap a diferents axons que connectaran amb diversos òrgans efectors.
Secció d’un nervi.
Gangli nerviós observat amb un microscospi òptic.