Närvisüsteem

Närvisüsteem (ladina keeles systema nervosum) on elundkond, mille eesmärk on töödelda väliskeskkonnast ja organismist saadud informatsiooni, reguleerida selle tulemusel organismi käitumist ja koordineerida füsioloogiat . Närvisüsteem saab väliskeskkonna kohta informatsiooni vastavates meeleelundites asuvate meeleretseptorite abil, sisekeskkonna kohta aga siseelundites, lihastes, veresoontes, südames ja mujal organismis paiknevate retseptorite abil. Närvisüsteemi vahendusel kohaneb organism väliskeskkonna muutustega ja organismis toimuvate protsessidega. Närvisüsteem kogub, edastab, töötleb ja salvestab infot ning annab selle edasi lihastele ja näärmetele.

Enamikul loomaliikidel koosneb närvisüsteem kesknärvisüsteemist (KNS) ning piirde- ehk perifeersest närvisüsteemist (PNS). Kesknärvisüsteemi kuuluvad pea- ja seljaaju. Perifeerne närvisüsteem koosneb ülejäänud närvidest ja närvirakkude kogumikest väljaspool kesknärvisüsteemi (ganglionid). Perifeerne närvisüsteem jaguneb somaatiliseks, autonoomseks ehk vegetatiivseks (ANS) ja enteerseks närvisüsteemiks (ENS). Somaatiline närvisüsteem vastutab retseptoritelt saadud info kesknärvisüsteemi juhtimise eest (aferentne ehk sensoorne osa) ning kesknärvisüsteemist info lihaste, liigeste, mõningate näärmete või muude efektororganite suunas saatmise eest (eferentne osa). Autonoomne närvisüsteem reguleerib silelihaste, südamelihase, kopsude ja näärmete tööd. Autonoomne närvisüsteem ei ole inimese tahtliku kontrolli all ning jaguneb omakorda sümpaatiliseks ja parasümpaatiliseks närvisüsteemiks. Sümpaatilise närvisüsteemi ülesanne on valmistada organism ette tegutsemiseks, parasümpaatiline närvisüsteem juhib organismi taastumist. Enteerne närvisüsteem hoiab enda kontrolli all seedetrakti talitlust.

Teadusvaldkonda, mis uurib närvisüsteemi talitlust, nimetatakse neurobioloogiaks või neuroteadusteks.

Närvisüsteemi struktuur

Närvisüsteemi rakuline ehitus 
Närvikude koosneb kahte tüüpi rakkudest: närvirakkudest ehk neuronitest ja gliiarakkudest.

Närvirakud 
Närvirakk on peamine infotöötlust vahendav rakutüüp närvisüsteemis. Tüüpilisel närvirakul on neli talitluslikult erinevat osa:
 Rakukeha (sooma) – närviraku metaboolne keskus, kus toimub nii geenide ekspressioon kui ka energia tootmine mitokondrites.
 Dendriidid – närvijätked, mis on närvirakkude sisendstruktuur.
 Akson – raku väljundjätke, mis kannab närviimpulsse rakukehast presünaptiliste terminalideni.
 Presünaptilised terminalid – selles rakukompartmendis muudetakse närviimpulss ümber biokeemiliseks signaaliks. Närviimpulsi jõudmisel presünaptilisse terminali vabastatakse seal paiknevatest vesiikulitest närvi virgatsained (ingl neurotransmitter) sünaptilisse pilusse.
Sünapsid on struktuurid, kus närvirakud vahetavad omavahel informatsiooni. Sünapsid võivad olla kas keemilised või elektrilised. Keemilistes sünapsides konverteeritakse närviimpulss ümber virgatsaine erituseks, mida omakorda tuvastab järgmine närvirakk läbi rakumembraanis paiknevate virgatsainete retseptorite. Elektrilistes sünapsides kandub närviimpulss otse üle järgmisse närvirakku. Sünapside abil moodustavad närvirakud elektrokeemilisi signaale juhtivaid närvivõrgustikke, mis töötlevad informatsiooni ning hoiavad kudede talitlust kontrolli all. Närvisüsteem mõjutab teisi kudesid (nt lihaskude, sisenõrenäärmed jt) virgatsainete, troofiliselt signaalide või hormoonide abil.

Gliiarakud 
Gliirakkudel on närvisüsteemis mitmesuguseid tugifunktsioone. Kesknärvisüsteemis on kolme tüüpi gliirakke: 
 Astrotsüüdid ehk astrogliia rakud. Astrotsüüdid täidavad mitmeid funktsioone, muuhulgas varustavad need närvirakke toitainetega, reguleerivad rakkudevälist keskkonda ning moodustavad vigastuste korral armkude. Astrotsüüdid on arvukaim rakutüüp kesknärvisüsteemis.
 Oligodendrotsüüdid. Oligodendrotsüüdid isoleerivad närvirakkude aksoneid müeliinkihiga, mis võimaldab kiiremat närviimpulsside liikumist mööda närvijätkeid.
 Mikrogliia rakud. Mikrogliiarakud on kesknärvisüsteemis asuvad makrofaagid, mis täidavad immuunfunktsiooni.
Perifeerse närvisüsteemi põhiline gliiarakk on Schwanni rakk, mis ümbritseb perifeerseid närvijätkeid müeliinikihiga.

Võrdlev anatoomia ja närvisüsteemi evolutsioon 

Närvisüsteem esineb suuremal osal hulkraksetel loomaliikidel, kuid selle keerukus võib liigiti olla väga erinev. Närvisüsteemid võivad koosneda kõigest mõnesajast närvirakust (nt ümarussid), kuid närvirakkude hulk võib küündida kuni saja miljardi närvirakuni (inimene). Närvisüsteem puudub vaid mõnel lihtsa kehaplaaniga loomariigi hõimkonnal, nt käsnadel, plaatloomadel ja mesozoa'l. Lihtsaimaks närvisüsteemi vormiks on difuusne närvivõrk, mis esineb radiaalsümmeetrilistel loomadel (kiireliste põhikond) nagu kammloomad ja ainuõõssed. Ülejäänud loomaliikidel on närvisüsteem tsentraliseeritum, st närvirakud moodustavad keskse aju ja selgmise või kõhtmise närvisamba ning nendest lähtuvad närvijuhteteed .

Närvirakud tekkisid evolutsiooni käigus esimest korda Ediacara aegkonnas elanud ussilaadsetel organismidel orienteeruvalt 550–600 miljonit aastat tagasi.

Neuronite prekursorid käsnades 

Kuigi käsnadel puuduvad närvirakud, on nende genoomis mitmeid sünaptiliste valkude ning muude närvirakkude talitluseks oluliste geenide homolooge. Vaatamata asjaolule, et käsnadel puudub rakkudevaheline sünaptiline signaaliülekanne, kommunikeerivad käsnarakud omavahel läbi kaltsiumilainete ja muude rakkudevaheliste signaalide, mis vahendavad lihtsamaid reaktsioone, nt kogu keha kokkutõmbumine.

Kiireliste närvisüsteem (radiaalsümmeetrilised loomad, ld Radiata) 
Ainuõõssete hõimkonda (Cnidaria) kuuluvatel meduusilaadsetel ja kammloomade hõimkonda (Ctenophora) kuuluvatel liikidel on närvisüsteemiks difuussed närvivõrgud, mis on lihtsaim närvisüsteemi vorm. Ainuõõssetel on närvivõrk jagunenud ühtlaselt üle terve keha. Kammloomadel on närvivõrk kontsentreerunud suuõõne ümbrusesse. Närvivõrgud koosnevad sensoorsetest neuronitest, mis reageerivad keemilistele, puute- ja visuaalsetele signaalidele; motoorsetest neuronitest, mis põhjustavad kehaseina kokkutõmbeid; ning interneuronitest, mis töötlevad sensoorsetelt neuronitelt tulenevat informatsiooni ja edastavad selle motoorsete neuronite gruppidele. Vahel on interneuronid klasterdunud ganglionitesse.

Kiirelistel on närvisüsteemi areng oluliselt vähem struktureeritud kui kahekülgsetel loomadel (ld Bilateria). Erinevalt kahekülgsetest loomadest on kiirelistel embrüonaalse arengu jooksul vaid kaks lootelehte: endoderm ja ektoderm. Neuronid arenevad välja ektodermaalsete eellasrakkude alapopulatsioonist, millest arenevad lisaks neuronitele peaaegu kõik muud ektodermaalse päritoluga rakutüübid.

Kahekülgsete loomade närvisüsteem (ld Bilateria) 
Enamik tänapäeval elavatest loomaliikidest, sealhulgas ka inimene, kuulub kahekülgsete hulka.

Lülijalgsete närvisüsteem  

Lülijalgsetel (ld Arthropoda) (nt putukad ja vähilaadsed koorikloomad) koosneb närvisüsteem peaganglionidest ja kõhtmistest ganglionidest moodustunud ventraalajust.

Selgroogsete närvisüsteem 
Selgroogsete, sealhulgas inimeste, närvisüsteem jaguneb kesknärvisüsteemiks ja perifeerseks närvisüsteemiks.

Kesknärvisüsteem koosneb peaajust ja seljaajust. Peaaju paikneb selgroogsetel koljuõõnes, seljaaju lülisambakanalis. Kesknärvisüsteemi kaitseb ajukelme, mis koosneb kolmekihilisest membraanide süsteemist (nt tugev väline membraan – aju kõvakest). Peaaju kaitseb kolju, seljaaju isoleerivad füüsiliste vigastuste eest lülisamba- ehk selgroolülid.

Inimese närvisüsteem 

Inimese kesknärvisüsteem koosneb pea- ja seljaajust. Inimese perifeerse närvisüsteemi moodustavad 12 kraniaalnärvide paari ja 31 seljaajunärvide paari.

Närvisüsteemi talitlus 
Närvisüsteemis aset leidvad protsessid vastutavad kõigi psüühiliste protsesside eest.

Närvisüsteemi areng 

Närvisüsteem areneb välja ektodermaalsest lootelehest.

Närvisüsteemi haigused 
Häireid närvisüsteemi talitluses võivad põhjustada geneetilised defektid, füüsiline trauma, infektsioonid, vananemisega kaasnevad kõrvalnähud või keemilised mürgid. Neuroloogilisi häireid klassifitseeritakse probleemi anatoomilise regiooni, düsfunktsiooni tüübi ning probleemi põhjuse alusel. Närvisüsteemi häired liigitatakse kesknärvisüsteemi häireteks ja perifeerse närvisüsteemi häireteks. Närvisüsteemi häireid saab klassifitseerida järgmistesse kategooriatesse:
 Aju
 Aju trauma olenevalt ajusagarast
 Otsmikusagara kahjustus
 Kiirusagara kahjustus
 Oimusagara kahjustus
 Kuklasagara kahjustus
 Aju düsfunktsioonid vastavalt tüübile
 Afaasia (keel)
 Düsgraafia (kirjutamine)
 Düsartria (keel)
 Apraksia (liikumismustrid)
 Agnoosia (inimeste või objektide identifitseerimine)
 Amneesia (mälu)
 Seljaaju haigused
 Perifeersed neuropaatiad ja muud perifeerse närvisüsteemi haigused
 Kraniaalnärvide haigused (nt trigeminaalnärvi neuralgia)
 Autonoomse närvisüsteemi haigused (nt autonoomne neuropaatia, multisüsteemne atroofia) 
 Ajukoe erutushäired (nt epilepsia)
 Kesk- ja perifeerse närvisüsteemi põhised liikumishäired (nt Parkinsoni tõbi, essentsiaalne treemor, amüotroofne lateraalskleroos, Tourette'i sündroom, polüskleroos ja mitmed perifeersed neuropaatiad)
 Unehäired (nt narkolepsia) 
 Migreenid ja muud peavaluhaigused (nt klasterpeavalu)
 Selja- ja kaelavalud
 Kesknärvisüsteemi neuropaatia
 Neuropsühhiaatrilised haigused (nt tähelepanupuudus- ja hüperaktiivsushäire, autism, Tourette'i sündroom, obsessiiv-kompulsiivne häire)
 Deliirium ja dementsus (nt Alzheimeri tõbi) 
 Pearinglus ja vertiigo
 Uimasus ja kooma 
 Peatrauma
 Insult
 Närvisüsteemi kasvajad (nt vähk)
 Polüskleroos ja muud demüelineerumishaigused 
 Pea- ja seljaaju infektsioonid (nt meningiidid)
 Prioontõved
 Komplekssed regionaalsed valusündroomid

Viited 

Neurobioloogia
Neuroloogia