Autor: Maja Kranjčec, bacc. physioth.

Živčani sustav svojim djelovanjem povezuje funkcije raznih organa i organskih sustava čime omogućava djelovanje organizma kao cjeline. U organizmu i njegovoj okolini stalno se pojavljuju podražaji koje živčani sustav prima i obrađuje. U njemu se formira odgovor koji se zatim prenosi u obliku impulsa u izvršne organe (mišiće, žlijezde) gdje se ostvaruje reakcija.

Živčani sustav (systema nervosum) sastoji se od dva temeljna dijela:

• Središnji živčani sustav (SŽS) – sastoji se od mozga i leđne moždine gdje se skupljaju obavijesti iz vanjskog svijeta i iz unutrašnjosti organizma koje osjetila šalju putem živaca. SŽS te obavijesti obrađuje i živcima odašilje naredbe kojima upravlja svim tjelesnim djelatnostima.

Image via Wikipedia

• Periferni živčani sustav (PŽS) – tvore ga periferni živci; 12 parova moždanih živaca i 31 par leđnomoždanih živaca koji se granaju po cijelom tijelu. PŽS se dijeli na somatski i autonomni. Ova podjela je funkcionalna, anatomski se vlakna autonomnih i somatskih živaca ne mogu razlikovati. Somatski živčani sustav upravlja voljnim tjelesnim aktivnostima dok autonomni sustav upravlja životno važnim funkcijama (disanje, rad srca itd.).

Image via Wikipedia

Cijelu živčanu stanicu obavija stanična membrana. Ona je građena od dva sloja lipidnih molekula te je u nju umetnut veći broj proteinskih molekula. Slojevi lipida sprječavaju prolaz većine molekula kroz membranu, dok proteini osiguravaju put za selektivno propuštanje tvari. Zbog nejednake propusnosti dolazi do toga da je stanična membrana polarizirana izvana pozitivno, a iznutra negativno.

Membrana živčane stanice ima 3 funkcije:
1. Sadrži ionske kanale, građene od proteina, koji se protežu iz vanjske u unutrašnju stranu membrane. Proteini mogu mjenjati prostorni razmještaj svojih aminokiselinski lanaca što omogučuje prolaznost stanične membrane za neke ione.
2. Na membrani se odvijaju elektrokemijske promjene uključene u prijenos informacija uzduž neurona.
3. Membrana sadrži receptore (posebno građene proteinske molekule) na koje se vezuju neurotransmiteri tj. kemijske tvari koje omogućuju prijenos živčanog uzbuđenja s jedne stanice na drugu.

Membranski/akcijski potencijal
Unutar stanice se nalazi višak negativnih iona (aniona), a jednak se broj pozitivnih iona (kationa) nalazi s vanjske strane stanične membrane, to rezultira stvaranjem membranskog potencijala. Promjena membranskog potencijala se naziva akcijski potencijal koji traje 1 ms, a tu promjenu mogu izazvati: električno podraživanje membrane, primjena kemikalija, mehaničko oštećenje membrane, hladnoća, toplina i dr.

Sinapsa je mjesto na kojem je živčana stanica u funkcionalnom doticaju s drugom stanicom. Na tom mjestu informacije prelaze s jednog neurona na drugi neuron. U pravilu se na sinapsi ostvaruje kontakt između završne kvržice jednog neurona i dendrita (aksodendritička sinapsa) ili some drugog neurona (aksosomatična sinapsa). Moguća je i akson-aksonska veza. Postoje dvije vrste sinapsi: kemijske (većina, informacije prenose neurotransmiteri) i elektrosinapse.

Svaka sinapsa sastoji se od tri elementa:
1. presinaptički element – završni čvorić na kraju aksona kojij sadrži sinaptičke mjehuriće ispunjene neurotransmiterima
2. sinaptička pukotina – prostor između presinaptičkog i postsinaptičkog elementa; uska pukotina od 20 do 40 μm (nanometara)
3. postsinaptički element – dio membrane koji je u kontaktu sa presinaptičkim elementom, sadrži receptore za koje se vežu neurotransmiteri koji stižu sa presinaptičkog elementa. Vezivanje neurotransmitera za receptore u postsinaptičkom elementu dovodi do otvaranja ili zatvaranja ionskih kanala na membrani, a time i do promjene potencijala membrane živčane stanice.

Image via Wikipedia

Dakle kako se informacija prenosi?
Podražaj se na mjestu na kojem je primljen u živčanom vlaknu pretvara u električni impuls. Primanjem podražaja naboj u stanici, koji je iznutra negativan, se mijenja u pozitivan naboj. Ta promjena naboja brzo se širi duž živčanog vlakna i naziva se živčani impuls. On putuje brzinom od 1 do 150 m u sekundi. Nakon prolaza impulsa veoma se brzo uspostavi stanje početnog naboja. Živčana vlakna provode impulse u samo jednom smjeru. Vlakana koja provode naredbe iz mozga duž leđne moždine do mišića ili žlijezda zovu se pokretačka vlakna. Vlakana koja provode podražaje iz osjetila do leđne moždine, a zatim duž leđne moždine prema mozgu se nazivaju osjetilnom vlaknima. Na tom putu živčani impulsi prelaze iz jedne živčane stanice u drugu kao duž lanca.