DETTE FINNER DU PÅ INNEKLIMA.COM :
OM INNEMILJØ OG INNEKLIMA
EGEN BOLIG
SKOLER OG BARNEHAGER
YRKESBYGG
SYKDOM OG HELSEEFFEKTER
LUFTFORURENSNINGER
MÅLINGER OG ANALYSER
TILTAK
KONTAKT FOR INNEMILJØSPØRSMÅL
REGLER OG FORSKRIFTER
ØKONOMI
OM INNEKLIMA.COM

Nervesystemet, litt om oppbygging og kjemi


(Denne artikkelen hører til prosjektet Miljøkjemi og vi. Se innholdsfortegnelsen der og ta en titt på forordet!)

Nervesystemet består av

  • Sentralnervesystemet med hjerne, hjernestammen med midthjernen, hjernebroen og forlenget ryggmarg og ryggmarg.
    Hjernen har over 100 milliarder hjerneceller(nevroner),og hver celle kan ha forbindelse med flere tusen andre nevroner.I dette kompliserte nettverket kan det være mer eller mindre avgrensede områder med bestemte funksjoner, men med vidt forgrenede koplinger.

  • Hjernestammen med den forlengede ryggmarg (medulla) har funksjoner utenfor vår bevissthet ved hjelp av reflekser.

  • Perifere nerver med sensoriske nevroner som gir informasjon fra sanseorganene til ryggmargen og hjernen, og motoriske nevroner om sender impulser fra sentralnervesystemet og ryggmargen til våre viljestyrte muskler.

  • Såkalte internevroner kopler sammen funksjonene i det sensoriske og det motoriske nervesystemet.

  • Det autonome nervesystemet holder oss i gang med automatisk og ubevisst styring av indre organer.

  • Temaet er så omfattende og komplisert at omtalen her blir summarisk.

Lokalisering
Det er ingen tvil om at funksjoner som bevisst muskelbruk (motorikk) og tale m.m. er lokalisert i hjernebarken , men spekulasjonene har gått om funksjoner i de dypere deler av hjernen.
Den kunnskapen vi har om dette, er samlet gjennom grundig anatomisk forskning(Brodal, 2013), funn av hjerneskader hos personer med fysiske og /eller psykiske avvik og med såkalt nevropsykologi. som studerer atferd og hjerneskader og - funksjoner ved hjelp av tester. Noe kunnskap er utviklet også gjennom dyreforsøk. bl.a. med stimulering av bestemte hjerneområder gjennom fint plasserte elektroder.(O'Connor C et al,2012)

En tid mente hjerneforskere at hver enkelt menneskelig trekk hadde sin bestemte, relativt avgrensede plass i hjernen. Slik er det nok for enkelte hovedfunksjoner. F.eks. er opplevelse og reaksjonsmåter på sansninger som lukt lokalisert til den eldste delen av hjernen, dyrehjernen, det limbiske system. Det området ble også oppfattet som et senter for noen følelser.
Undersøkelser med nyere teknikker har ført til at denne teorien er endret noe til et inntrykk av samarbeid mellom ulike områder. I nyere tid er det brukt avanserte teknikker som gir bilde av de hjerneområder som er aktive ved bestemte funksjoner. Med PET, (eng.:Positron emission tomography) lages det nå med bruk av egnede isotoper (positron) i blodsirkulasjonen og spesielle dataprogrammer, et tredimensjonalt bilde eller skivebilder av hjernen der de områdene som er berørt eller som arbeider, vises i lysende farger.(Kerr and Denk,2008 Spors et al, 2004) .
Med slike teknikker bekreftes det at bestemte områder som bl.a. dyrehjernen nok fungerer mye som tidligere antatt, men de viser at oppgavene deles med andre områder. Mange funksjoner avhenger av kommunikasjon innen hjernen som et fullstendig hele (Oberheim et al ,2006).

Alt er knyttet intimt sammen bygd opp av nerveceller (nevroner) og støtteceller (gliaceller). Selv om gliaceller også har funksjoner ut over å være rammeverket for nevroner, er det nevronene som spiller hovedrollen(Allen& Barres,2005Volterra & Moldesi. 2005 Brodal, 2013).
Små elektriske impulser som skapes ved utveksling og spenninger mellom negativt og positivt ladede ioner, fører til kjemiske reaksjoner. Det gjelder hver tanke du gjør deg, og hver opplevelse eller følelse som du registrerer, og hver bevegelse.

Nervecelle (nevron)


Skisse av nerveceller som viser overføring av signal fra mottaker dendritt gjennom aksonet og synapse til neste nervecelle (Ill.Aas©)

Nervecellen har to slags utløpere fra selve cellelegemet: mange utløpere med forgreninger (dendritter) fungerer som mottakere av impulser (signaler) fra andre celler, og gjennom en akson (også kalt nevritt) formidler signalet videre til andre celler.
De fleste nerveceller har bare én akson. Den er beskyttet av en myelinskjede lagd av gliaceller.
Noen nevroner har sterkt forgrenede aksoner og kan derfor virke i mange områder i hjernen

Vi skal her begrense omtalen til nervesystemets kjemi. Hvis du vil fordype deg i dette, finner du en grundig beskrivelse av nervesystemets oppbygging i Store norske leksikons artikkel om nervesystemet, mens Per Brodals bok om Sentralnervesystemet anbefales for fagfolk.

Ioner og ionekanaler.
Som alle andre celler i kroppen er hver nervecelle omgitt av en membran som kan bære ulike reseptorer. Cellen kan påvirkes utenfra når reseptorer i membranen fanger opp de rette kjemiske forbindelsene slik det er beskrevet for andre celler.
I membranen til nevronene er det også såkalte ionekanaler. Det er spesielle proteiner som lager en vannfylt kanal gjennom membranen. Der kan det slippes gjennom bestemte ioner drevet av elektriske ladningspotensialer. Cellemembranen tillater at enkelte stoffer passerer inn gjennom ionekanaler, andre ikke Noen kanaler egner seg for transport av natrium (natriumkanaler) andre egner seg for transport av andre ioner.

I miljøet som omgir nevronet, er det positivt ladede natriumioner (Na+) og negativt ladede klor-ioner (Cl-). Inne i cellen er det store proteinmolekyler med negativ ladning (anioner) (A-) og positivt ladede kalium-ioner (K+). Der er det også noen natrium-ioner, men ganske få i forhold til Na-konsentrasjonen på utsiden av cellen.
Fordelingen av positive og negative ioner gjør cellens innside negativ ladet relativt til utsiden noe vi kaller polarisert hvilepotensiale.

Nerveimpulser skapes så ved utveksling av elektrisk ladede ioner. I hvilende tilstand er natriumkanalene lukket, men ved stimulering, åpner disse kanalene seg. Tiltrukket av de negativt ladede anionene inne i cellen, strømmer positivt ladede natriumioner inn.
Da blir innsiden positiv i forhold til utsiden. Spenningsforskjellen skaper en svak elektrisk strøm som så utløser kjemiske reaksjoner i enden av nevronets akson. Som en innebygd refleks for å gjenvinne den indre kjemiske balansen, stenger cellen sine natriumkanaler, og positivt ladede kaliumioner strømmer ut gjennom sine kanaler.

Nevrotransmitter
I aksonets endestykke er det lagret noen kjemiske stoffer som kalles nevrotransmittere. Nevrotransmittere frigjøres av den svake elektriske impulsen og overførers til en væskefylt spalte (synapsen) som er overgangen til neste nevron. Det nevronet har spesifikke reseptorer for slike nevrotransmittere. Et nevron kan formidle og/eller påvirkes av en eller flere transmittere
Nevrotransmitterne virker forsterkende eller hemmende avhengig av hvilke reseptorer de binder seg til. Mens transmitterstoffene er spesialiserte, har nervesystemets også signalstoffer som kalles nevromodulatorer som på en mindre spesialisert måte kan regulere overføringen i synapsene. De sirkulerer i hjernen og øker eller minsker sensitiviteten til millioner av nevroner.

Prosessen gjentar seg og forflytter seg gjennom hele nervesystemet. Resultatet avhenger av hvilke nevrotransmittere som dominerer, og hva slags vev nervefibrene ender i. Som vi ser, fungerer det samme biokjemiske prinsipp her som ellers i kroppen.
Hjerne og nervesystem er jo også involvert i så mange kroppslige funksjoner at kropp og sinn hører sammen.

Velkjente nevrotransmittere er bl.a. acetylcholin (ACh), noradrenalin (adrenalin) med vevseffekter som beskrevet for det autonome nervesystemet (lenke senere). Andre kjente nevrotransmittere er serotonin, dopamin, gamma-aminobutyric acid (GABA) og glutamat. Adenosintrifosfat (ATP)har betydelig innflytelse på nevronenes funksjoner(særlig i det autonome nervesystemet. Disse stoffene omtales mer i Nervesystemet-kjemien som bestemmer.

Emosjonelle og motoriske funksjoner reguleres av flere kjemiske stoffer.Blant disse er nevrotensin som er påvist i flere områder i hjernen og virker på bl.a. smertefølelse, kroppstemperatur og bevegelsesmønster. I hjernen virker nevrotensin sammen med dopamin. Det aller meste av dette stoffet finnes ellers i kroppen med virking på blodtrykk og stoffskiftet og på sekresjon og bevegelser i mage og tarm.

Hjernevevet er fettrikt med spesielle fettsyrer som kalles henholdsvis ADH (eng.: docosahexaenoic acid) og EPA (Eicosapentaenoic acid).
Noe av dette kan kroppen produsere selv, men mange er avhengig av tilførsel gjennom kosten. ADH og EPA får vi i oss særlig med et kosthold med fet fisk og omega 3. Det er vist sammenheng mellom lavt innhold av disse fettsyrene og mentale lidelser som depresjon, bipolare tilstander, Tilførsel i kosten kan hjelpe i noen slike tilstander. En kritisk gjennomgang av litteraturen (Prior and Galduróz, 2012) bekrefter dette, men etterlyser større studier.

Neuromodulatorer er en gruppe kjemiske stoffer som produseres av nevroner fordelt rundt om i hjernen. De virker forsterkende eller hemmende på nevronenes sensitivitet.
Noen synaptiske nevrotransmittere virker selv som nevromodulatorer. Eksempler på det er dopamin, acetylkolin, serotonin og GABA som kan sirkulere også utenom synapsene. Utenfor synapsene fungerer de imidlertid langsommere som nevromodulatorer enn de gjør i synapsen.

I hjernen fordeles også andre nevromodulatorer. Allment kjent er histamin og kanskje også endorfin, I tillegg har vi en rekke modulatorer med noenlunde samme opiatliknende effekt som endorfin.(der "endo"=indre, og "orfin viser til morfinliknende effekt. Blant slike nevromodulatorer har nervesystemet stoffene enkefalin, dynorfiner, octopamin og Substance P. I samvirke seg imellom og med andre kjemiske stoffer i sentralnervesystemet kan de ha innflytelsebl.a. på smerteopplevelse, stress, og sinnsstemninger

Nervesystemet, har kontakt med både vårt immunologiske forsvarssystem og med kjertler, der impulser og reflekser i det autonome nervesystemet kan spille en stor rolle. Det er grunnlaget for at kropp og sinn er så nært knyttet sammen.
Ved å fremme eller hemme produksjon, lagring, utløsning, binding eller aktivering av nevrotransmittere, eller ved å stimulere eller blokkere reseptorer for dem, kan både medikamenter, alkohol og narkotika føre til endringer i bevissthet, følelsesliv og adferd.
Vår viten om følelseslivets kjemi er ufullstendig, men det er vist sammenhenger mellom noen følelser og biokjemiske fenomener

Litteratur

  • Allen NJ & Barres BA (2005): Signalling between glia and nevrons focus on synapsis plasticity Curr opinion nevrobiol. 15: 542-8



  • Brodal, P (2011): Sentralnervesystemet. 5. Utgave. Universitetsforlaget.

  • Kerr JND & Denk W ((2008): Imaging in vivo: watching the brain in action. Nature rev nevrosci.9: 195 -205.

  • Mozaffari-Khosravi H, Yassini-Ardakani M, Karamati M, Shariati-Bafghi SE (2012): Eicosapentaenoic acid versus docosahexaenoic acid in mild-to-moderate depression: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Eur Neuropsychopharmacol. 2012 Aug 18. Abstract

  • Oberheim NA et al (2006):Astrocystic complexity distinguishes the human brain.Trends neurosci 29:547- 53

  • O'Connor C et al(2012):>/b> Newuroscience in the public sphere. Neuron 74:220-26. Prior PL, Galduróz JC (2012): (N-3) Fatty acids: molecular role and clinical uses in psychiatric disorders. Adv Nutr. 3: 257-65. Abstract

  • Spors,O et al(2004): Organization, development and function of complex brain networks Trends.Cogn.Sci8:418- 25

  • Testa C, Nuti F, Hayek J,et al (2012): Di-(2-ethylhexyl) phthalate and autism spectrum disorders ASN Neuro. 4: 223-9.

  • Volterra A & Moldesi J (2005): Astrocytes from brain glue to communication elements The revolution continues. Nature rev nevrosci.6:626- 40

Temaet fortsetter som vist i innholdsfortegnelsen .

(Sist oppdatert 5. juli, 2013)
Kjell Aas©)

Til toppen

Utskriftsvennlig versjon





DU ER HER :

ForsideNervesystemet, litt om oppbygging og kjemi