Centralni živčani sustav (CNS) kontrolira izvođenje svih pokreta ljudskog tijela. Kontrola se nekada vrši nesvjesno, a nekada je pod utjecajem svijesti. Primjer za nesvjesnu radnju kontrole i regulaciju pokreta od strane CNS-a refleksni je treptaj kada se prašina nađe u predjelu očiju ili savijanje koljena i spuštanje u čučanj kada mislimo da će nas protivnički igrač udariti jer spuštanje težišta tijela omogućava stabilniji položaj. Svjesna kontrola pokreta prisutna je kada se voljno uzima predmet i baca u određenom pravcu, tada mozak pokušava izračunati razdaljinu, potrebnu silu da bi se predmet bacio i sl.
Da bi pokret bio skladan, mora biti kontroliran i koordiniran. Kontrola i koordinacija usko su povezane – kontrola se odnosi na varijable koje središnji živčani sustav upotrebljava sa svrhom kontrole mišića, dok se koordinacija odnosi na to kako se pojedini efektori (npr. mišići, zglobovi, udovi) usmjeravaju na zajednički rad s ciljem izvedbe određenog motoričkog zadatka. Pokret u zglobu, refleksna stabilizacija, posturalna kontrola i sposobnost procjene položaja tijela pod kontrolom su CNS-a dok se izvodi i najjednostavniji pokret. Da bi se izveo složeni pokret, svaki od spomenutih faktora mora od strane CNS-a biti obrađen za svaki zglob i dio tijela zasebno i integrirano za cijelo tijelo.
Golman je uspješno obranio gol. Pratimo slijed događaja obrane gola. Golman opaža smjer i brzinu lopte. Podražaj preko organa vida osjetilnim živcem dospijeva u mozak. Mozak obrađuje podatke i odredi približno na kojem će mjestu lopta ući u prostor gola. Preko pokretačkog živca mozak u obliku impulsa daje naredbu mišićima za skok i prihvaćanje lopte na očekivanome mjestu. Zahvaljujući uvježbanim automatskim pokretima, gol je obranjen. Cijeli proces pripreme i obrane gola odvijao se u središnjem živčanom sustavu koji je usklađivao razne podražaje i reakcije te upravljao dijelom voljnim (svjesnim), a dijelom automatski uvježbanim pokretima. Mozak prima osjete i daje naredbe, mali mozak usklađuje pokrete, a leđna moždina upravlja refleksnim pokretima.
TEMELJNA PODJELA SREDIŠNJEG ŽIVČANOG SUSTAVA
Središnji živčani sustav izgrađuju:
- Mozak (encephalon) zaštićen u lubanjskoj šupljini (cavum crani),
- Leđna moždina ( medulla spinalis ) zaštićena u kralježničnom kanalu (canalis vertebralis).
Anatomija mozga i strukturne funkcije
Taj nevjerojatno složen i vitalan organ sastoji se od 100 milijardi neurona. On kontrolira naše pokrete, govor, otkucaje srca i disanje. To je korijen svih naših misli i osjećaja. Veličine je otprilike dvije stisnute šake i težak je oko 3 kilograma.
Mozak (encephalon) dijeli se na:
a) veliki mozak (cerebrum),
b) mali mozak (cerebellum),
c) moždano deblo (truncus cerebri).
Veliki mozak ( cerebrum )
Veliki mozak kod odrasle osobe težak je oko 1400 g. Mozak novorođenčeta težak je 380-400 g. On raste i tek sa 20 godina starosti mozak dosegne svoju konačnu težinu.
Najveći dio mozga dijeli se na dvije polutke. Lijeva polutka kontrolira desnu stranu našeg tijela, obrađuje govor, logiku, matematičke izračune, kao i povlačenje činjenica iz sjećanja. Desna polutka upravlja lijevom stranom ljudskog tijela, zadužena za npr. prepoznavanje i učenje glazbe, prepoznavanje lica i razumijevanje položaja našeg tijela u odnosu na ono što je oko nas, što je poznato kao prostorna svijest ili propriocepcija.
Lijevu i desnu polutku u medijanoj ravnini razdvaja uzdužna pukotina (fissura longitudinalis cerebri). Ta uzdužna pukotina seže u dubinu do najjačeg spoja među polutkama koji se naziva žuljevito tijelo (corpus callosum)– debela vodoravna ploča građena od bijelih živčanih vlakana koja spajaju desnu i lijevu polutku. Na prerezu kroz polutke uočava se kako se siva tvar nalazi na površini i u dubini u nakupinama, a između se nalazi bijela tvar. Sivu tvar na površini polutki zovemo kora mozga (cortex cerebri). U toj sivoj tvari korteksa smješteni su brojni somatički živčani centri. Na razini korteksa električni impulsi prelaze u psihičku aktivnost i tada postajemo svjesni te razumijemo podražaje koje primimo iz vanjskog svijeta. Siva tvar u dubini velikog mozga, tj. siva tvar unutar bijele tvari velikog mozga, formira moždane jezgre ili bazalne ganglije. Najvažnije su moždane jezgre talamus i hipotalamus.
Bazalni gangliji sudjeluju u regulaciji motoričkih radnji. Primaju informacije iz cerebralnog korteksa i središta mozga, obrađuju ih i projektiraju na korteks i srednji mozak, kako bi omogućio koordinaciju pokreta te stvaraju stvari koje se mogu dogoditi u nizu, kao što su hodanje i plesanje, učenje, stvaranje navika i zaustavljanje aktivnosti, a zatim pokretanje novih. Oštećeni bazalni gangli uzrokuju npr. Parkinsonovu i Huntingtonovu bolest. Na konveksnoj površini polutki uočavaju se dvije veće brazde: središnja brazda (sulcus centralis) i lateralna brazda (sulcus lateralis). One dijele površinu polutki na režnjeve (lobus):
- Čeoni režanj ( lobus frontalis )
Najveći režanj u korteksu. Nalazi se u prednjem dijelu, točno iza čela. Proteže se od prednje do centralne brazde. To je centar za kontrolu u mozgu te je uključen u planiranje, rezoniranje, rješavanje problema, rasuđivanje i kontrolu impulsa, kao i kontrolu emocija, kao što su empatija, plemenitost i ponašanje.
- Tjemeni režanj (lobus parietalis)
Nalazi se između centralne brazde i tjemeno-zatiljne brazde. Taj dio mozga pomaže u obradi osjećaja dodira i boli. Također sudjeluje u kogniciji.
- Sljepoočni režanj (lobus temporalis)
Bočna brazda odvaja ga od čeonog i tjemenog režnja, kao i od zatiljnog režnja. Upotrebljava se u obradi zvuka i jezika te u funkcijama povezanim s pamćenjem i upravljanjem emocijama.
- Zatiljni režanj (lobus occipitalis)
Ograničen je krajevima tjemenog i sljepoočnog režnja. Obrađuje i tumači sve što vidimo. Analizira sadržaje poput oblika, boje i pokreta, kako bi tumačio i donio zaključke o slici koju vidimo.
U području moždane kore, ispred centralne brazde, tj. precentralne vijuge (gyrus praecentralis), nalaze se vrlo velike, piramidama slične stanice koje upravljaju radom mišića te se govori o pokretačkom (motoričkom) području ili motoričkim centrima i svako pojedino mjesto u tom području upravlja pojedinom skupinom mišića suprotne strane tijela koja obavlja određenu kretnju (npr. stiskanje šake, pregibanje lakatnog zgloba, pokret očiju itd.).
Područje moždane kore iza centralne brazde, tj. postcentralna vijuga (gyrus postcentralis) sadrži primarne osjetne centre koji prihvaćaju obavijesti iz osjetnih organa u različitim područjima kože i dijelovima tijela. Pritom svakom području kože pripada posebno područje moždane kore suprotne polutke, a raspored je sličan kao i u motoričkom području precentralne vijuge. Podraživanjem takvih mjesta nastaje osjet, kao da je obavijest stigla iz pojedinih područja kože na suprotnoj strani tijela (npr. osjet pritiska ili osjet topline u nozi) pa se govori o osjetnom (senzibilnom) području.
Mali mozak (cerebellum)
Nalazi se ispod velikog mozga iza moždanog debla. Sve informacije o pokretanju šalju se u mali mozak. On upravlja usklađivanjem pokreta te održavanjem ravnoteže čovjeka. Primjerice, pri pisanju je potrebno uskladiti prste koji drže olovku, zatim položaj ruke i tijela te rad mišića koji izvode fine pokrete (povlačenja crte po papiru). Program prema kojem se ti pokreti izvode spremljen je u bazalnim jezgrama i malom mozgu. Funkcije malog mozga omogućavanje su koordinacije voljnih kretnji, sudjelovanje u održavanju ravnoteže i održavanje tonusa skeletne muskulature. Također, mali mozak koordinira različite mišićne grupe i fino podešava pokrete s praksom, poput udaranja loptice za golf ili hokeja. Zbog toga, hodanje može biti ujednačeno, kretanje kontinuirano. Također je važan za jezik i govor.
Moždano deblo (truncus cerebri )
Moždano deblo spaja veliki i mali mozak s leđnom moždinom. Njegova crna supstanca (substantia nigra) usko je povezana sa sustavom motornih puteva u baznim ganglijima.
Čine ga:
- srednji mozak (mesencephalon),
- most (pons),
- produžena moždina (medulla oblongata).
- srednji mozak (mesencephalon)
Nalazi se između moždanog mosta i međumozga. Povezan je s vidom, sluhom, motornom kontrolom, spavanjem/ budnošću i regulacijom temperature.
- most (pons)
Izgrađuju mijelinizirana živčana vlakna koja spajaju veliki i mali mozak sa produženom moždinom. Tu se nalazi porijeklo živaca koji kontroliraju naše izraze lica, pokrete očiju, žvakanje i gutanje, kontrolu mjehura. Igra ulogu u disanju. To je vjerojatno mjesto gdje se događaju naši snovi.
- produžena moždina (medulla oblongata)
Obrađuje autonomne stvari, tj. aktivnosti koje radimo ne razmišljajući, poput disanja, krvnog tlaka i otkucaja srca. Nalazi se na dnu moždanog stabla, gdje pomaže prijenos signala između mozga i leđne moždine.
Anatomija i funkcije leđne moždine
Leđna moždina (medulla spinalis) nastavlja se na produženu moždinu i proteže se duž kralježnice. Ona povezuje sve dijelove tijela s mozgom. Duga je oko 40 – 50 cm. Građena je, kao i mozak, od sive i bijele tvari. Siva tvar se nalazi u sredini, a bijela tvar je obavija izvana. Sa stražnje strane leđne moždine između kralježaka ulaze osjetilni živci čijim se vlaknima dovode podražaji iz osjetila. S prednje strane iz leđne moždine izlaze pokretački živci koji prenose naredbe mozga mišićima. Podražaji leđnom moždinom nastavljaju put do određenih središta u mozgu. Stoga, jedna od važnih zadaća leđne moždine povezivanje je mozga i krajnjih dijelova tijela. Izvana je građena od bijele tvari, tj. od mijeliniziranih vlakana u snopovima ili tractusima koja izgrađuju moždane puteve. Iznutra je građena od sive tvari koja u horizontalnom presjeku ima izgled leptira s raširenim krilima ili slova H te se razlikuju:
a) Stražnji rogovi sive tvari, koje izgrađuju tijela somatičkih osjetnih neurona u koje stižu osjeti s kože,
b) prednje rogove sive tvari, koje izgrađuju tijela somatičkih motoričkih neurona iz kojih idu električni impulsi za skeletnu muskulaturu,
c) siva tvar između prednjih i stražnjih rogova koju izgrađuju tijela neurona ANS-a.
Ne može misliti kao mozak, već samo prenosi naređenja prema ostalim dijelovima tijela. Tako kontrolira pokrete šaka i stopala, ostale pokrete ruku i nogu, pokrete trupa, kao i rad mokraćnog mjehura i crijeva. Upravlja osjetom na koži, mišićima i tetivama. Iz leđne moždine izlaze dvije vrste živaca: oni koji ulaze u mišiće ruku i nogu i odgovorni su za njihove pokrete – to su motorni živci i drugi, koji prenose osjete za dodir, bol, temperaturu i pritisak – to su senzitivni (osjetni) živci.
Funkcije medule spinalis:
a) jednostavna refleksna aktivnost na razini leđne moždine,
b) prenosi osjetne impulse aferentnim moždanim putevima u mozak,
c) prenosi motoričke impulse eferentne moždanim putevima iz mozga do spinalnih živaca.
Refleksni pokreti
Npr., ubode li nas komarac, naša ruka automatski, bez utjecaja svijesti, udari mjesto uboda ili npr., bosonogi smo udarili palcem o kamen. Poskočili sme prije nego smo osjetili bol. Pokreti koje smo učinili u tim prilikama nesvjesni su (nehotični) i nisu pod kontrolom naše svijesti. O njima nas mozak izvještava naknadno, tada kada su već obavljeni. Takvi se pokreti zovu i refleksni pokreti. Zamislimo da smo rukom dirnuli poklopac lonca koji je vruć. Dodirom s vrućom površinom (peći, vrućim loncem i sl.) ruka se naglo povlači i izvodi nagli nehotični pokret. Objasnimo što se zbiva tijekom procesa koji dovodi do toga pokreta. Podražaj boli izazvane užarenom površinom osjetilnim živčanim vlaknom teče preko leđne moždine u mozak, u središte boli. No prije nego što je krenuo iz leđne moždine, impuls iz osjetilnog vlakna prenijet je na pokretačko vlakno koje je taj podražaj proslijedilo na mišić ruke. Stezanjem mišića ruke obavljen je nehotični pokret – refleksni pokret. Put od podražaja do obavljenog pokreta refleksni je luk. Tek nakon izvršenog refleksnog pokreta, podražaj boli stigao je u mozak.
Koji je cilj refleksnih pokreta? Oni služe obrani organizma. Naime, brzina reakcije na podražaj vrlo je važna za uspješnost organizma u preživljavanju. Refleksni su pokreti brzi pokreti, štite nas od opasnosti i ima ih puno. Mahnemo li rukom ispred očiju, očni kapci sklopit će se u trenu. Isto će se dogoditi kada smo obasjani snažnom svjetlošću. Automatskim pokretom ruke štitimo oči. Iako u mozgu postoje programi za mnoge automatske pokrete, neke od njih treba uvježbavati. Primjerice, dijete mora naučiti hodati jer u pokretima hodanja valja uskladiti niz mišićnih pokreta. Nakon svladavanja pokreta hodanja, svjesno počinje hodati, ali se pokreti hodanja odvijaju automatski. Procjenjuje se da je od svih pokreta koje učinimo na dan oko 80% automatskih. Oni rasterećuju mozak koji tada može obavljati druge zadaće.
Refleksni lukovi
Refleksni lukovi omogućuju refleksnu aktivnost. Refleksni luk vodi impulse od receptora aferentnim vlaknima do CNS-a gdje se formulira odgovor koji ide, eferentnim vlaknima, do efektora. Receptori su tvorevine na periferiji pomoću kojih primamo podražaje. Zaključno, to su osjetni organi, osjetna tjelešcaca u koži, ali i oni kojih nismo svesni kao mišićna vretena u mišićima itd. Efektori su izvršni organi; skeletna muskulatura, glatka muskulatura unutarnjih organa i žila, te žlijezde.
Razlikujemo:
- Monosinaptički refleksni luk
Najjednostavniji refleksni luk izgrađuju dva neurona koji su spojeni jednom sinapsom, stoga se zove monosinaptički refleksni luk. Njega čine aferentni i eferentni neuron, a sinapsa se nalazi u leđnoj moždini. Izvodi se refleks, a to je odgovor efektora na podražaj receptora.Kada se radi o monosinaptičkom refleksnom luku, onda je odgovor efektora na podražaj receptora bezuvjetan i uvijek jednak. Ne uključuju se neuroni u mozgu, sve se zbiva na razini leđne moždine, bez utjecaja naše svijesti. Primjer takvog monosinaptičkog refleksnog luka tetivni je refleks. Taj se refleks izvodi tako da se čekićem udari u tetivu mišića nakon čega uvijek slijedi kontrakcija mišića čiju tetivu smo podražili. Kontrakcija tog mišića bezuvjetna je i nije pod utjecajem naše svijesti.
- Polisinaptički refleksni lukovi
Naš živčani sustav radi i pomoću složenih refleksnih lukova koje izgrađuje više neurona, više sinapsi. Točnije, između aferentnog su i eferentnog neurona interneuroni unutar mozga i leđne moždine koji omogućavaju mijenjanje odgovora na primljeni podražaj. Ti su neuroni u vezi s mnogim centrima u mozgu i rade pod utjecajem tih centara. Zato odgovor na neki vanjski podražaj nije uvijek jednak i ne mora usljediti bezuvjetno. Središnji živčani sustav (mozak i leđna moždina) najsloženiji je organ u ljudskom tijelu. Poslijedica oštećenja mozga i leđne moždine tzv. Su neurološka oboljenja koja često rezultiraju vrlo kompleksnim problemima, manifestiranim na različite načine, kao npr.: gubitkom kontrole pokreta, ravnoteže, smetnjama govora, pamćenja, opažanja, orijentacije, ponašanja. Neurološka oboljenja mogu promijeniti iz temelja život ugrožene i njemu bliskih osoba. Zbog djelomične ili potpune nemogućnosti izvođenja pokreta, ograničene su aktivnosti svakodnevnice, a time i mogućnost samostalnog organiziranja i integracije u normalan život Normalan pokret najvažnije je sredstvo kojim se koristi fizioterapija. S obzirom na složenost središnjeg živčanog sustava i sam proces rehabilitacije kod osoba s problemima nakon oštećenja središnjeg živčanog sustava također je vrlo složen. Cilj je ponovno učenje izgubljenih funkcija živčanog sustava. Znati se pokretati, razviti kontrolu i svijest o pokretanju moguće je jedino putem motoričkog učenja. Motoričko učenje process je stjecanja pokreta. U početnoj su fazi vježbanja nekog motoričkog zadatka pokreti usporeni i nekoordinirani i imaju samo vizualnu kontrolu. Tijekom vremena taj motorički zadatak postaje koordiniran i automatiziran zahvaljujući senzoričkom engramu koji je stvoren u mozgu prilikom učenja tog zadatka uz pomoć vizualnih i proprioceptivnih signala. Normalan pokret može biti automatski, voljni ili automatiziran. Učenjem i uvježbavanjem točnost se i učinkovitost voljnih pokreta povećava i pojavljuju se i spontano. Kad se želi usvojiti vještina, pokreti će se učestalo ponavljati i jednom svjesno naučeni moći će mnogostrukim ponavljanjima postati automatizirani. Ponovno učenje normalnih pokreta moguće je zahvaljujući fenomenu neuroplastičnosti mozga. Središnji živčani sustav izrazito je fleksibilan organ i podložan promjenama.
Pripremila: Marija Klarić