35.4 Úttaugakerfið
35.4 Úttaugakerfið
Markmið náms
Í lok þessa hluta muntu geta gert eftirfarandi:
Úttaugakerfið (PNS) er tengingin á milli miðtaugakerfisins og annarra hluta líkamans. Miðtaugakerfið er eins og orkuver taugakerfisins. Það býr til boðin sem stjórna starfsemi líkamans. Úttaugakerfið er eins og vírarnir sem liggja í einstök hús. Án þessara „víra“ gætu boðin sem miðtaugakerfið framleiðir ekki stjórnað líkamanum (og miðtaugakerfið gæti heldur ekki tekið við skynupplýsingum frá líkamanum).
Úttaugakerfinu má skipta niður í ósjálfráða taugakerfið, sem stýrir líkamsstarfsemi án meðvitundarstjórnar, og skyn- og líkamstaugakerfið, sem flytur skynupplýsingar frá húð, vöðvum og skynfærum til miðtaugakerfisins og sendir hreyfiboð frá miðtaugakerfinu til vöðvanna.
Ósjálfráða taugakerfið
Myndræn tengsl
Hver eftirfarandi fullyrðinga er röng?
D
Ósjálfráða taugakerfið þjónar sem tengistöð á milli miðtaugakerfisins og innri líffæra. Það stjórnar lungum, hjarta, sléttum vöðvum og útkirtlum og innkirtlum. Ósjálfráða taugakerfið stjórnar þessum líffærum að mestu án meðvitundarstjórnar; það getur stöðugt vaktað ástand þessara mismunandi kerfa og gert breytingar eftir þörfum. Boðsending til markvefs felur venjulega í sér tvö taugamót: fyrirhnoðataugafruma (sem á upptök sín í miðtaugakerfinu) myndar taugamót við taugafrumu í taugahnoðu sem síðan myndar taugamót við marklíffærið, eins og sýnt er á mynd 35.26. Það eru tvær deildir í ósjálfráða taugakerfinu sem hafa oft andstæð áhrif: driftaugakerfið og seftaugakerfið.
Driftaugakerfið
Driftaugakerfið ber ábyrgð á „berjast eða flýja“ viðbragðinu sem á sér stað þegar dýr lendir í hættulegum aðstæðum. Ein leið til að muna þetta er að hugsa um þá skelfingu sem manneskja finnur fyrir þegar hún mætir snáki (á ensku byrja bæði „snake“ og „sympathetic“ á „s“). Dæmi um starfsemi sem stjórnað er af driftaugakerfinu eru aukinn hjartsláttur og bæling á meltingu. Þessi starfsemi hjálpar til við að undirbúa líkama lífveru fyrir það líkamlega álag sem þarf til að flýja hugsanlega hættulegar aðstæður eða verjast rándýri.
Flestar fyrirhnoðataugafrumur í driftaugakerfinu eiga upptök sín í mænunni, eins og sýnt er á mynd 35.27. Símar þessara taugafrumna losa asetýlkólín á eftirhnoðataugafrumur innan drifhnoða (drifhnoðin mynda keðju sem liggur meðfram mænunni). Asetýlkólínið virkjar eftirhnoðataugafrumurnar. Eftirhnoða-taugafrumur losa síðan noradrenalín á marklíffæri. Eins og allir sem hafa fundið fyrir spennu fyrir stórt próf, ræðu eða íþróttaviðburð geta vitnað um, eru áhrif driftaugakerfisins nokkuð víðtæk. Þetta er bæði vegna þess að ein fyrirhnoðataugafruma myndar taugamót við margar eftirhnoðataugafrumur, sem magnar upp áhrif upprunalegu taugamótanna, og vegna þess að nýrnahettan losar einnig noradrenalín (og skylda hormónið adrenalín) út í blóðrásina. Lífeðlisfræðileg áhrif þessarar losunar noradrenalíns fela meðal annars í sér víkkun barka og berkja (sem auðveldar dýrinu að anda), aukinn hjartslátt og flutning blóðs frá húð til hjarta, vöðva og heila (svo dýrið geti hugsað og hlaupið). Styrkur og hraði driftaugaviðbragðsins hjálpar lífveru að forðast hættu, og vísindamenn hafa fundið vísbendingar um að það gæti einnig aukið LTP—sem gerir dýrinu kleift að muna hættulegar aðstæður og forðast þær í framtíðinni.
Seftaugakerfið
Á meðan driftaugakerfið virkjast við streituvaldandi aðstæður, gerir seftaugakerfið dýri kleift að hvíla sig og melta. Ein leið til að muna þetta er að hugsa til þess að í rólegum aðstæðum eins og í lautarferð (e. picnic), er seftaugakerfið (e. parasympathetic) við stjórnvölinn (bæði orðin byrja á „p“ á ensku). Frumubolir fyrirhnoðataugafrumna seftaugakerfisins eru staðsettir í heilastofni og í spjaldhluta (neðarlega) mænunnar, eins og sýnt er á mynd 35.27. Símar fyrirhnoðataugafrumnanna losa asetýlkólín á eftirhnoðataugafrumurnar, sem eru yfirleitt staðsettar mjög nálægt marklíffærunum. Flestar eftirhnoðataugafrumur losa asetýlkólín á marklíffæri, þó sumar losi nituroxíð.
Seftaugakerfið endurstillir starfsemi líffæra eftir að driftaugakerfið hefur verið virkjað (hið algenga adrenalínflæði sem þú finnur fyrir eftir „berjast eða flýja“ atburð). Áhrif losunar asetýlkólíns á marklíffæri eru meðal annars hæging á hjartslætti, lækkaður blóðþrýstingur og örvun meltingar.
Skyn- og líkamstaugakerfið
Skyn- og líkamstaugakerfið samanstendur af heilataugum og mænutaugum og inniheldur bæði skyn- og hreyfitaugafrumur. Skyntaugafrumur flytja skynupplýsingar frá húð, beinagrindarvöðvum og skynfærum til miðtaugakerfisins. Hreyfitaugafrumur flytja boð um óskaðar hreyfingar frá miðtaugakerfinu til vöðvanna til að láta þá dragast saman. Án skyn- og líkamstaugakerfisins væri dýr ófært um að vinna úr upplýsingum um umhverfi sitt (hvað það sér, finnur, heyrir og svo framvegis) og gæti ekki stjórnað hreyfingum. Ólíkt ósjálfráða taugakerfinu, sem hefur tvö taugamót á milli miðtaugakerfisins og marklíffærisins, hafa skyn- og hreyfitaugafrumur aðeins eitt taugamót — annar endi taugafrumunnar er við líffærið og hinn tengist beint við taugafrumu í miðtaugakerfinu. Asetýlkólín er helsta taugaboðefnið sem losað er við þessi taugamót.
Menn hafa 12 heilataugar, taugar sem ganga út úr eða inn í höfuðkúpu, öfugt við mænutaugar sem ganga út úr hryggsúlunni. Hver heilataug hefur nafn, sem er nánar tilgreint á mynd 35.28. Sumar heilataugar flytja eingöngu skynupplýsingar. Til dæmis flytur lyktartaugin upplýsingar um lykt frá nefinu til heilastofnsins. Aðrar heilataugar flytja næstum eingöngu hreyfiboð. Til dæmis stjórnar augnhreyfitaugin opnun og lokun augnloka og sumum augnhreyfingum. Aðrar heilataugar innihalda blöndu af skyn- og hreyfiþráðum. Til dæmis gegnir tungu- og koktaugin hlutverki bæði í bragðskyni (skynjun) og kyngingu (hreyfing).
Mænutaugar flytja skyn- og hreyfiupplýsingar á milli mænunnar og annarra hluta líkamans. Hver af 31 mænutaug (hjá mönnum) inniheldur bæði skyn- og hreyfisíma. Frumubolir skyntaugafrumna eru flokkaðir saman í byggingar sem kallast bakrótarhnoð og eru sýnd á mynd 35.29. Hver skyntaugafruma hefur eina útskot — með skynnemaenda í húð, vöðva eða skynfærum—og aðra sem myndar taugamót við taugafrumu í baklægri mænu. Hreyfitaugafrumur hafa frumuboli í kviðlægu gráu efni mænunnar sem liggja til vöðva í gegnum kviðrót. Þessar taugafrumur eru venjulega örvaðar af millitaugafrumum innan mænunnar en eru stundum örvaðar beint af skyntaugafrumum.
