Mikä on hermostojärjestelmä?

Tohtori Ananya Mandal, MDRarvostellut April Cashin-Garbutt, MA (päätoimittaja)

Hermosto on monimutkainen hermo- ja soluverkosto, joka kuljettaa viestejä aivoihin ja selkäytimeen ja sieltä takaisin elimistön eri osiin.

Image Credit: VectorMine / .com

Hermostoon kuuluvat sekä keskushermosto että ääreishermosto. Keskushermosto koostuu aivoista ja selkäytimestä ja ääreishermosto koostuu somaattisesta ja autonomisesta hermostosta.

Keskushermosto (CNS)

Keskushermosto jakaantuu kahteen suureen osaan: aivoihin ja selkäytimeen.

Aivot

Aivot sijaitsevat kallon sisällä ja ovat sienen muotoiset. Aivot koostuvat neljästä pääosasta:

• aivorunko
• aivot
• pikkuaivot
• välikehä

Aivot painavat noin 1,3-1,4 kg. Niissä on hermosoluja, joita kutsutaan neuroneiksi, ja tukisoluja, joita kutsutaan gliaksi.

Aivoissa on kahdenlaista ainetta: harmaata ainetta ja valkoista ainetta. Harmaa aine vastaanottaa ja varastoi impulsseja. Neuronien ja neuroglian solurungot ovat harmaassa aineessa. Aivojen valkoinen aine kuljettaa impulsseja harmaaseen aineeseen ja harmaasta aineesta. Se koostuu hermosäikeistä (aksoneista).

Aivorunko

Aivorunko tunnetaan myös nimellä Medulla oblongata. Se sijaitsee ponsin ja selkäytimen välissä ja on vain noin senttimetrin pituinen.

Aivokurkiainen

Aivokurkiainen muodostaa aivojen pääosan ja tukeutuu aivorunkoon. Isoaivot jakautuvat kahteen aivopuoliskoon. Kumpikin aivopuolisko ohjaa kyseisen aivopuoliskon vastakkaisen puolen toimintaa.

Puoliskot jakautuvat edelleen neljään lohkoon:

• Trintalohko
• Temporaalilohko
• Parietaalilohko
• Occipitaalilohko

Pikkuaivot

Nämä sijaitsevat isoaivojen alapuolella ja takana.

Diencephalon

Diencephalon sisältää talamuksen ja hypotalamuksen. Talamuksessa aisti- ja muut impulssit kulkevat ja yhtyvät.

Hypotalamus on pienempi osa välikehoa.

Aivojen muut osat

Aivojen muita osia ovat keskiaivot ja pons:

• Keskiaivot tarjoavat johtoreittejä ylempiin ja alempiin keskuksiin ja niistä pois
• Pons toimii johtoreittinä ylempiin rakenteisiin; se sisältää johtoreittejä välikarsinan ja ylempien aivokeskusten välillä

selkäydin

Selkäydin on pitkä putkimainen rakennelma, joka ulottuu aivoista. Selkäydin koostuu 31 segmentistä. Jokaisesta segmentistä lähtee pari selkäydinhermoa. Selkäytimen aluetta, josta selkäydinhermopari lähtee, kutsutaan selkäydinsegmentiksi. Selkäytimessä sijaitsevat sekä motoriset että sensoriset hermot.

Selkäydin on noin 43 cm pitkä aikuisilla naisilla ja 45 cm pitkä aikuisilla miehillä ja painaa noin 35-40 grammaa. Se sijaitsee selkärangan eli luukokoelman (selkärangan) sisällä.

Keskushermoston muut osat

Aivokalvot ovat kolme kalvokerrosta, jotka peittävät aivoja ja selkäydintä. Uloin kerros on kovakalvo (dura mater). Keskimmäinen kerros on araknoidaalikerros ja sisin kerros on pia mater. Aivokalvot suojaavat aivoja ja selkäydintä toimimalla esteenä bakteereja ja muita mikro-organismeja vastaan.

Aivo- ja selkäydinneste (CSF) kiertää aivojen ja selkäytimen ympärillä. Se suojaa ja ravitsee aivoja ja selkäydintä.

Neuronit

Neuroni on hermoston perusyksikkö. Se on erikoistunut johtosolu, joka vastaanottaa ja välittää sähkökemiallisia hermoimpulsseja. Tyypillisessä neuronissa on solurunko ja pitkät varret, jotka johtavat impulsseja kehon osasta toiseen.

Image Credit: ShadeDesign / .com

Hermosolussa on kolme eri osaa:

• Solurunko
• Dendriitit
• Aksoni

Hermosolun solurunko

Solurunko on samanlainen kuin mikä tahansa solu, jolla on tuma eli ohjauskeskus.

Dendriitit

Solurungossa on useita voimakkaasti haaroittuneita, paksuja jatkeita, jotka näyttävät kaapeleilta ja joita kutsutaan dendriiteiksi. Poikkeuksena on aistineuroni, jolla on monien dendriittien sijaan yksi, pitkä dendriitti. Motoneuroneilla on useita paksuja dendriittejä. Dendriitin tehtävänä on kuljettaa hermoimpulssi solurunkoon.

Aksoni

Aksoni on pitkä, ohut uloke, joka kuljettaa impulsseja pois solurungosta toiseen hermosoluun tai kudokseen. Neuronia kohti on yleensä vain yksi aksoni.

Myeliinituppi

Neuronia peittää myeliinituppi eli Schwannin solut. Nämä ovat monien perifeeristen hermosolujen aksonien ja dendriittien ympärillä olevia valkoisia segmentoituneita päällysteitä. Peite on jatkuva aksonien tai dendriittien varrella lukuun ottamatta niiden päättymiskohtia ja Ranvierin solmuja.

Neurilemma on Schwannin solujen kerros, jossa on tuma. Sen tehtävänä on mahdollistaa vaurioituneiden hermojen uusiutuminen. Aivoissa ja selkäytimessä olevilla hermoilla ei ole neurilemmaa, eivätkä ne voi toipua vahingoittuessaan.

Neuronin tyypit

Kehossa olevat hermosolut voidaan luokitella rakenteen ja toiminnan mukaan. Rakenteen mukaan neuronit voivat olla monipolaarisia neuroneja, kaksinapaisia neuroneja ja yksinapaisia neuroneja:

• Monipolarisilla neuroneilla on yksi aksoni ja useita dendriittejä. Nämä ovat yleisiä aivoissa ja selkäytimessä.
• Bipolaarisilla neuroneilla on yksi aksoni ja yksi dendriitti. Näitä tavataan silmän verkkokalvolla, sisäkorvassa ja hajualueella.
• Unipolaarisilla neuroneilla on yksi solurungosta lähtevä uloke. Se jakautuu siten, että toinen osa toimii aksonina ja toinen dendriittinä. Näitä nähdään selkäytimessä.

Perifeerinen hermosto

Perifeerinen hermosto koostuu kahdesta osasta:

• Somaattinen hermosto
• Autonominen hermosto

Somaattinen hermosto

Somaattinen hermosto koostuu perifeerisistä hermosäikeistä, jotka poimivat aistitietoa tai tuntemuksia perifeerisistä tai kaukana olevista elimistä (aivoista kaukana olevista elimistä, kuten raajoista) ja kuljettavat ne keskushermostoon.

Se koostuu myös motorisista hermosäikeistä, jotka lähtevät aivoista ja vievät viestejä liikettä ja tarvittavia toimia varten luurankolihaksille. Esimerkiksi kosketettaessa kuumaa esinettä aistihermot kuljettavat tiedon kuumuudesta aivoihin, jotka puolestaan motoristen hermojen kautta käskevät käden lihaksia vetämään sen välittömästi pois.

Koko prosessi kestää alle sekunnin. Tietoa kuljettavan hermosolun solurunko sijaitsee usein aivoissa tai selkäytimessä ja projisoituu suoraan luurankolihakseen.

Autonominen hermosto

Toinen osa hermostoa on autonominen hermosto. Siinä on kolme osaa:

• Sympaattinen hermosto
• Parasympaattinen hermosto
• Enteerinen hermosto

Tämä hermosto ohjaa elimistön sisäelinten hermoja, joihin ihmisellä ei ole tietoista kontrollia. Tähän kuuluvat sydämen syke, ruuansulatus, hengitys (paitsi tietoinen hengitys) jne.

Autonomisen hermoston hermot hermottavat (sisäelinten) ja rauhasten sileitä tahattomia lihaksia ja saavat ne toimimaan ja erittämään entsyymejään.

Eteerinen hermosto on autonomisen hermoston kolmas osa. Suolistohermosto on monimutkainen hermosäikeiden verkosto, joka hermottaa vatsan elimiä, kuten ruoansulatuskanavaa, haimaa, sappirakkoa jne. Se sisältää lähes 100 miljoonaa hermoa.

Image Credit: MattLphotography / .com

Neuroneja ääreishermostossa

Hermoston pienin työntekijä on neuroni. Jokaista impulssiketjua kohti on yksi preganglioninen neuroni eli ennen solurunkoa tai ganglionia, joka on ikään kuin keskusohjauselin lukuisille perifeerisesti lähteville neuroneille.

Preganglioninen neuroni sijaitsee joko aivoissa tai selkäytimessä. Autonomisessa hermostossa tämä preganglioninen neuroni projisoituu autonomiseen gangliooniin. Postganglioninen neuroni projisoituu sitten kohde-elimeen.

Somaattisessa hermostossa keskushermoston ja kohde-elimen välillä on vain yksi neuroni, kun taas autonomisessa hermostossa on kaksi neuronia.

• http://www.cse.iitk.ac.in/users/hk/cs781/NervousSystem.pdf/
• http://classvideos.net/anatomy/pdf/3708091011-pdf.pdf
• http://www.bio12.com/ch17/Notes.pdf
• http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0070960526/323541/mhriib_ch11.pdf
• http://www.sfn.org/skins/main/pdf/brainfacts/2008/brain_facts.pdf
• http://www.freeinfosociety.com/media/pdf/4423.pdf

Lisälukemisto

• Kaikki hermostolliset System Content
• Hermoston toiminta
• Hermoston kehitys
• Hermoston patologia
• Mitä ovat Schwannin solut?

Kirjoittanut

Tohtori Ananya Mandal

Tohtori Ananya Mandal on ammatiltaan lääkäri, kutsumukseltaan luennoitsija ja intohimoltaan lääketieteellinen kirjoittaja. Hän on erikoistunut kliiniseen farmakologiaan kandidaatin tutkinnon (MBBS) jälkeen. Hänelle terveysviestintä ei ole vain monimutkaisten katsausten kirjoittamista ammattilaisille vaan lääketieteellisen tiedon tekemistä ymmärrettäväksi ja saatavaksi myös suurelle yleisölle.

Sitaatit