Ośrodkowy układ nerwowy (OUN): budowa i funkcje

Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) to centrum zarządzania całym organizmem – w jego skład wchodzą mózgowie oraz rdzeń kręgowy i to właśnie te dwie struktury decydują o tym jakie bodźce odbieramy ze środowiska, jak i o tym, jak przebiegają nasze zaplanowane ruchy czy jak często oddychamy. Jakie jednak dokładnie elementy wchodzą w skład ośrodkowego układu nerwowego? Jakie wyróżnia się schorzenia OUN?

Spis treści

1. Ośrodkowy układ nerwowy: rozwój
2. Ośrodkowy układ nerwowy: mózgowie
3. Ośrodkowy układ nerwowy: kresomózgowie
4. Ośrodkowy układ nerwowy: międzymózgowie
5. Ośrodkowy układ nerwowy: śródmózgowie
6. Ośrodkowy układ nerwowy: most
7. Ośrodkowy układ nerwowy: rdzeń przedłużony
8. Ośrodkowy układ nerwowy: móżdżek
9. Ośrodkowy układ nerwowy: rdzeń kręgowy
10. Ośrodkowy układ nerwowy: choroby

Ośrodkowy układ nerwowy składa się z dwóch głównych elementów, którymi są mózgowie (potocznie określane jako mózg) oraz rdzeń kręgowy. Podstawową zaś składową budującą ośrodkowy układ nerwowy są komórki nerwowe, czyli neurony - szacuje się, że w samym tylko mózgowiu znajduje się ich około 100 miliardów. Poza nimi, struktury OUN zbudowane są również i z rozmaitych komórek podporowych (określanych jako komórki glejowe) - do nich należą m.in.:

• astrocyty (komórki zajmujące się m.in. degradacją neuroprzekaźników oraz usuwaniem zbędnych metabolitów z otoczenia neuronów)
• oligodendrocyty (komórki biorące udział w wytwarzaniu osłonek mielinowych)
• komórki ependymalne (komórki wyściełające m.in. struktury układu komorowego, zajmujące się zarówno produkcją, jak i resorpcją płynu mózgowo-rdzeniowego)

Ośrodkowy układ nerwowy: rozwój

Początek rozwoju ośrodkowego układu nerwowego ma miejsce dość wcześnie, bo już w 16. dniu od zapłodnienia. Wtedy to właśnie - z ektodermy - wytwarza się płytka nerwowa. Dzięki proliferacji komórek na jej obrzeżach dochodzi do powstania rynienki nerwowej. Następnie wytwarza się cewa nerwowa, która ulega całkowitemu zamknięciu do końca czwartego tygodnia ciąży. W obrębie cewy zaczynają się później wytwarzać z kolei cztery pęcherzyki, którymi są:

• przodomózgowie (z niego powstaje kresomózgowie oraz międzymózgowie)
• śródmózgowie
• tyłomózgowie (z którego wyodrębniają się później tyłomózgowie wtórne oraz rdzeń przedłużony)

W trakcie ciąży poszczególne z wymienionych części ośrodkowego układu nerwowego powiększają swoje rozmiary, a także wykształcają się ich rozmaite elementy. Wśród istotnych wydarzeń, które mają miejsce w trakcie rozwoju ośrodkowego układu nerwowego, warto tutaj jeszcze wspomnieć o mającym miejsce w szóstym tygodniu ciąży wytwarzaniu się pierwszych połączeń synaptycznych czy rozpoczęciu powstawania osłonek mielinowych w 11.-12. tygodniu ciąży.

Nie trzeba tutaj chyba szerzej tłumaczyć tego, że tak jak budowa i funkcje ośrodkowego układu nerwowego są dość skomplikowane, tak i podobnie jest z procesem jego rozwoju - różne patologie, które zakłócają rozwój OUN (np. różne szkodliwe czynniki, na które eksponowany jest płód w trakcie ciąży) mogą skutkować wadami wrodzonymi ośrodkowego układu nerwowego, takimi jak np.

• bezmózgowie
• rozszczep kręgosłupa
• wytworzenie się jednej tylko półkuli mózgu

Ośrodkowy układ nerwowy: mózgowie

W skład mózgowia wchodzi kilka różnych struktur, które odróżnia od siebie zarówno budowa, jak i pełnione przez nie funkcje. Ogólnie w chronionym przez struktury czaszki mózgowiu wyróżnić można takie elementy, jak:

• kresomózgowie
• międzymózgowie
• śródmózgowie
• rdzeń przedłużony
• móżdżek

Jeżeli spojrzymy na jakikolwiek schemat przedstawiający mózg, to to, co jako pierwsze rzuca się w oczy - czyli półkule mózgu - odpowiadają właśnie kresomózgowiu. Poza wspomnianymi strukturami, do tej części ośrodkowego układ nerwowego zaliczane są również spoidła mózgu (do których zaliczane jest ciało modzelowate), jądra podstawne, hipokamp czy należące do układu komorowego mózgowia komory boczne.

W obrębie kresomózgowia wyróżnia się cztery jego płaty, którymi są:

1. płat czołowy: znajduje się on w przedniej części kresomózgowia i odpowiada m.in. za utrzymanie uwagi, pamięć krótkotrwałą, procesy motywacyjne oraz planowanie
   
   
2. płat ciemieniowy: położony obok płata czołowego i odpowiadający za integrację różnych bodźców czuciowych, takich jak m.in. bodźce dotykowe z różnych części organizmu
   
   
3. płat skroniowy: zlokalizowany w bocznych częściach kresomózgowia, jego funkcją jest m.in. analiza wrażeń słuchowych, oprócz tego płat skroniowy powiązany jest również i z naszą pamięcią oraz emocjami
   
   
4. płat potyliczny: znajdujący się w końcowej, tylnej części kresomózgowia, odgrywa on rolę w analizie bodźców wzrokowych

Powyżej wymieniono pewne elementy kresomózgowia, o których również warto wspomnieć. Ciało modzelowate stanowi zbiór licznych włókien nerwowych, dzięki którym prawa oraz lewa półkula mózgowia mogą się ze sobą komunikować (ogólnie uznawane jest ono za największe skupisko istoty białej w całym mózgowiu).

Jądra podstawy są z kolei strukturami, które odpowiedzialne są m.in. za to, jak przebiegają podejmowane przez nas czynności ruchowe.

Hipokamp uznawany jest z kolei za element układu limbicznego i powiązany on jest przede wszystkim z rozmaitymi procesami pamięciowymi.

Ośrodkowy układ nerwowy: międzymózgowie

Należące do OUN międzymózgowie zlokalizowane jest pomiędzy kresomózgowiem a śródmózgowiem. W jego skład wchodzą m.in. wzgórze i podwzgórze oraz komora trzecia układu komorowego, oprócz tego za części międzymózgowia uznaje się również i szyszynkę oraz przysadkę mózgową.

Jak wszystkie inne części ośrodkowego układu nerwowego, tak i międzymózgowie pełni wiele ważnych funkcji. To w nim zlokalizowane są bowiem ośrodki, które kontrolują przebieg metabolizmu. Znajdujące się w jego obrębie przysadka i podwzgórze stanowią jedne z podstawowych gruczołów dokrewnych (wydzielają one hormony, które sterują czynnością innych gruczołów, takich jak np. tarczyca, gonady czy nadnercza).

Szyszynka bierze udział w regulacji rytmu snu i czuwania, dodatkowo właśnie w międzymózgowiu obecne są rozmaite ośrodki, których zadaniem jest integracja różnych docierających do OUN bodźców czuciowych.

Ośrodkowy układ nerwowy: śródmózgowie

W obrębie śródmózgowia znajdują się kolejne elementy układu komorowego mózgowia - są nimi:

• wodociąg mózgu (łac. aquaeductus cerebri) wypełniony płynem mózgowo-rdzeniowym
• komora czwarta

Śródmózgowie posiada liczne połączenia z pozostałymi częściami mózgowia, a jego głównymi funkcjami są kontrolowanie ruchów gałek ocznych oraz odruchów powiązanych ze zmysłem wzroku i słuchu. Śródmózgowie wraz z rdzeniem przedłużonym i mostem tworzą wspólnie strukturę określaną jako pień mózgu.

Ośrodkowy układ nerwowy: most

Jak już nadmieniono wyżej, most wchodzi w skład pnia mózgu. Wśród jego zadań wymienia się wpływ na przebieg różnych czynności ruchowych, oprócz tego most stanowi również połączenie pomiędzy móżdżkiem a należącą do kresomózgowia korą mózgu.

Ośrodkowy układ nerwowy: rdzeń przedłużony

Rdzeń przedłużony to trzecia i ostatnia składowa budująca pień mózgu. W obrębie tego tworu znajdują się liczne ośrodki, które zawiadują podstawowymi procesami życiowymi - jak chociażby ośrodek kontrolujący oddychanie czy ośrodek regulujący wartość ciśnienia tętniczego krwi. Oprócz tego zadaniem rdzenia przedłużonego jest również i pośredniczenie w przesyłaniu impulsów nerwowych pomiędzy rdzeniem kręgowym a pozostałymi częściami ośrodkowego układu nerwowego.

Ośrodkowy układ nerwowy: móżdżek

Nazwa móżdżku nie wzięła się znikąd - otóż struktura ta przypomina pomniejszone półkule mózgu. Podobnie jak kresomózgowie, tak i móżdżek posiada dwie półkule. Funkcje tej części ośrodkowego układu nerwowego są wyjątkowo wręcz istotne – to właśnie móżdżek odpowiada za utrzymywanie przez nas równowagi czy precyzyjny przebieg wykonywanych przez nas ruchów. Ponadto struktura ta bierze udział w koordynowaniu przebiegu ruchów gałek ocznych oraz ma ona wpływ na uczenie się przez nas nowych czynności ruchowych.

Ośrodkowy układ nerwowy: rdzeń kręgowy

Rdzeń kręgowy jest swego rodzaju pośrednikiem – bierze on bowiem udział w przesyłaniu impulsów pomiędzy wyższymi piętrami ośrodkowego układu nerwowego (czyli mózgowiem) a obwodowym układem nerwowym – takimi impulsami są m.in. sygnały z receptorów dotykowych, bólowych czy termicznych.

Rdzeń kręgowy biegnie w kanale kręgowym prawie że na całej jego długości - typowo rdzeń kręgowy u ludzi kończy się na wysokości pierwszego kręgu lędźwiowego. Rdzeń kręgowy podzielony jest na segmenty:

• 8 szyjnych
• 12 piersiowych
• 5 lędźwiowych
• 5 krzyżowych
• 1 guziczny

Od każdego z tych segmentów odchodzi jedna para nerwów rdzeniowych.

Ośrodkowy układ nerwowy: choroby

Ze względu na to, jak ważne funkcje pełni ośrodkowy układ nerwowy, objawy dotyczących jego schorzeń w wyjątkowo dramatyczny sposób mogą upośledzać zwyczajne funkcjonowanie pacjentów. Chorób OUN wyróżnia się zaś zdecydowanie więcej, niż można by tylko potencjalnie przypuszczać - jako przykłady jednostek, które mogą dotyczyć tej właśnie części układu nerwowego, wymienić można:

• różnego typu infekcje (takie jak np. zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, ale i zapalenie mózgu czy ropień mózgu, oprócz tego do zajęcia OUN może dochodzić nawet i w przebiegu rozmaitych schorzeń przenoszonych drogą płciową – tutaj jako przykład można podać kiłę ośrodkowego układu nerwowego)
  
  
• udar mózgu, udar móżdżku czy udar pnia mózgu (które mogą mieć etiologię niedokrwienną lub krwotoczną)
  
  
• choroby neurodegeneracyjne (takie jak m.in. choroba Alzheimera czy choroba Parkinsona)
  
  
• choroby nowotworowe (w obrębie ośrodkowego układu nerwowego rozwijać się mogą zarówno guzy łagodne, jak i złośliwe)
  
  
• urazy ośrodkowego układu nerwowego
  
  
• wady wrodzone (jednym z najpoważniejszych z tego rodzaju problemów jest anencefalia)
  
  
• choroby uwarunkowane genetycznie (takie jak np. stwardnienie zanikowe boczne czy choroba Huntingtona)
  
  
• zaburzenia neurorozwojowe (do których zaliczane są ADHD oraz zaburzenia ze spektrum autyzmu)

Konkretnych objawów, do których doprowadzają choroby ośrodkowego układu nerwowego, nie sposób tutaj jednak wymienić - wszystko zależy bowiem od tego, jaka dokładnie jednostka rozwinie się u chorego.

Czasami dolegliwości u pacjenta rozwijają się bardzo podstępnie i wyjątkowo powoli zwiększają swoje nasilenie - tak bywa chociażby w przebiegu różnych schorzeń neurodegeneracyjnych. Inne zaś jednostki mogą prowadzić do nagłych i znacznego stopnia ubytków neurologicznych - przykładem choroby, która może nimi skutkować, jest udar mózgu.