Hermosto

Hermoston osat

Hermosto jaetaan kahteen osaan:

1. keskushermostoon
2. ääreishermostoon

Keskushermostoon kuuluu aivot ja selkäydin.

Aivoilla on monia tehtäviä, ne mm.

• valvoo ja ylläpitää elintoimintoja
• käsittelee aistinelimistä tulevaa informaatiota
• ylläpitää tietoisuutta

Selkäydin toimii viestin välittäjänä aivojen ja ääreishermoston välillä. Sen lisäksi se toimii monissa reflekseissä eli heijasteissa: 

Jos pistät kätesi vahingossa kuumalle liedelle, vedät käden pois jo ennen kuin aistit kipua. Koukistusrefleksissä siis aistinhermosta saadun tiedon selkäydin lähettää sekä aivoihin, että liikehermoon, joka saa koukistajalihasta supistamalla käden pois liedeltä.

Ääreishermosto voidaan jakaa myös kahteen osaan:

1. somaattinen hermosto, joka säätelee elimistön tahdonalaisia toimintoja, kuten luustolihasten liikkeitä. Siihen kuuluu motorinen ja sensorinen hermosto:

• motorinen hermosto koostuu liikehermoista, jotka vievät liikkeen suorittamisen käskyn keskushermostosta luustolihaksiin.
• sensorinen hermoston tuntohermot tuovat viestejä aistinelimistä keskushermostoon.

2. autonominen hermosto, joka säätelee tahdosta riippumattomia toimintoja, kuten verenkiertoa ja ruoansulatusta. Siihen kuuluu sympaattinen ja parasympaattinen hermosto:

• sympaattinen hermosto lisää elimistön suorituskykyä: ruoansulatuselimistön toiminta hidastuu, syke kasvaa, sydämen ja luustolihaksien verenkierto lisääntyy
• parasympaattinen hermosto toimii aktiivisesti levon aikana: ruoansulatuselimistön toiminta vilkastuu ja syke hidastuu

Aivojen osat

Lähde:Johanna Mattila, CC BY-SA 4.0

Aivot voidaan jakaa rakenteensa ja toimintansa perusteella neljään osaan:

1. isoaivot
2. pikkuaivot
3. väliaivot
4. aivorunko

1. Isoaivot

Isoaivoissa (kuvassa keltainen osa) on kaksi aivopuoliskoa, joita yhdistää aivokurkiainen. Ne ovat voimakkaasti poimuttuneet, ja niiden pintaa kutsutaan aivokuoreksi. Aivokuori koostuu hermosolujen solukeskuksista, kun sen alla on lähinnä hermosolujen viejähaarakkeita.

Isoaivot voidaan jakaa neljään lohkoon:

1. otsalohko, joka säätelee puheen tuottamista ja ajatuksia
2. päälakilohko, joka käsittelee elimistön lämpö-, paine- ja kipuärsykkeitä
3. ohimolohko, joka on erikoistunut kuuloaistiin
4. takaraivolohko, joka käsittelee silmistä tulevaa informaatiota

Lohkojen tehtävät muistaa helposti ajattelemalla, että tietoja käsittelevä aivojen osa on mahdollisimman kaukana ärsykkeen lähteestä (esim. silmä ja takaraivo, korva ja toisen puolen ohimo jne).

2. Pikkuaivot

Pikkuaivot osallistuvat lihasliikkeiden tarkkuuden säätelyyn.

3. Väliaivot

Väliaivot koostuvat hypotalamuksesta, sen yläpuolella olevasta talamuksesta sekä aivolisäkkeestä ja käpyrauhasesta. Väliaivot säätelevät elimistön sisäistä tasapainoa ja hormonien eritystä.

4. Aivorunko

Aivorunko (kuvassa tummanpunainen paitsi aivolisäke) koostuu ydinjatkeesta, keskiaivoista sekä niiden välissä olevasta aivosillasta. Aivorunko yhdistää selkäytimen aivoihin ja ohjaa monia automaattisia ja elintärkeitä toimintoja, esim. sydämen pumppausta sekä hengitystä.

Hermosolu

Hermokudos koostuu hermosoluista eli neuroneista sekä hermotukisoluista.

Hermosolu koostuu kolmesta osasta:

1. solukeskuksesta eli soomasta, jossa sijaitsee tuma ja useimmat soluelimet
2. tuojahaarakkeista eli dendriiteistä, jotka ottavat vastaan viestejä ja välittävät ne solukeskukseen
3. viejähaarakkeesta eli aksonista, joka välittää hermoimpulssin seuraavalle hermosolulle. Viejähaarakkeessa on eristäviä hermotukisoluista koostuvia myeliinituppeja, jotka nopeuttavat hermoimpulssin etenemistä. Aksonin päät muodostavat hermopäätteitä, jotka kiinnittyvät toisten hermosolujen dendriitteihin.

Hermo koostuu useista hermosolujen viejähaarakkeista, tuojahaarakkeista, hermotukisoluista, verisuonista ja sidekudoksesta.

Lähde:Johanna Mattila, CC BY-SA 4.0

Hermoimpulssi

Kun hermosolu on lepotilassa, siinä vallitsee lepojännite. Tällöin solun sisäpuoli on negatiivisesti varautunut solun ulkopuoleen verrattuna.

Ärsyke aktivoi hermosolun toiminnan:

1. Ärsyke aiheuttaa muutoksen solukalvon ioniläpäisevyydessä, ja natriumionit virtaavat solun sisään. Tämä muuttaa solun sisäpuolen hetkellisesti positiivisesti varautuneeksi ja sitä kutsutaan toimintajännitteeksi.
2. Tämän seurauksena kaliumioneja virtaa solun ulkopuolelle, ja solun sisäpuoli muuttuu takaisin negatiiviseksi. Koska toimintajännite muuttaa solukalvon läpäisevyyttä, hermoimpulssi etenee hermosolun läpi.
3. Lopulta natrium-kaliumpumppu palauttaa natrium- ja kaliumionit alkuperäisille puolilleen, jonka jälkeen seuraava hermoimpulssi voi kulkea solukalvolla. Ionipumpun toiminta on aktiivista kuljetusta, johon tarvitaan energiaa.

Toisin sanoen alkutilanteessa kalium on sisällä, natrium ulkona. Toimintajännitteen ansiosta natrium pääsee sisälle, ja puskee kaliumit ulos. Lopuksi palautetaan ionit oikeille paikoilleen.

Synapsi

Synapsi tarkoittaa viejähaarakkeen ja toisen hermosolun tuojahaarakkeen välistä liitosta. Impulssi siirtyy synapsin kohdalla kemiallisesti välittäjäaineiden avulla:

1. Hermoimpulssin saapuessa hermopäätteeseen siellä olevat välittäjäainerakkulat vapauttavat välittäjäainetta synapsirakoon.
2. Välittäjäaine kulkeutuu synapsiraon yli ja sitoutuu tuojahaarakkeen natrium-kanavan reseptoriin. Tämä saa aikaan natriumkanavien aukeamisen ja toimintajännitteen syntymisen.
3. Kanavat sulkeutuvat, kun entsyymit tuhoavat välittäjäaineet nopeasti.

Monivalintatehtävät: