วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>

ระบบประสาท

ระบบประสาทมีหน้าที่ควบคุมและประสานการทำงานของระบบต่างๆของร่างกาย หลังจากที่รวมรวมข้อมูลจากสิ่งแวดล้อมภายนอกที่มีความสัมพันธ์กับระบบต่างๆของร่างกาย ก็จะมีการวิเคราะห์ และสั่งการให้มีการตอบสนองที่เหมาะสมเพื่อรักษาสมดุลต่างๆของร่างกาย ตอบสนองต่อความต้องการของร่างกาย ซึ่งความต้องกายที่สำคัญที่สุดของร่างกายคือเพื่อให้ตัวเองอยู่รอด

หน้าที่ของระบบประสาทมี 4 ประการ

1. รวบรวมข้อมูล ทั้งจากภายนอกและภายในร่างกาย (sensory function)

2. นำส่งข้อมูลไปยังระบบประสาทกลางเพื่อทำการวิเคราะห์

3. วิเคราะห์ข้อมูล เพื่อให้มีการตอบสนองที่เหมาะสม (integrative function)

4. สั่งงานไปยังระบบต่างๆเช่น กล้ามเนื้อ ต่อม หรืออวัยวะอื่นๆให้มีการตอบสนองที่เหมาะสม (motor function)

ระบบประสาทแบ่งออกเป็น 2 ส่วน

1. ระบบประสาทส่วนกลาง (central nervous system – CNS) ประกอบไปด้วยสมองและไขสันหลัง ไขสันหลัง (spinal cord) มีหน้าที่นำส่งข้อมูลจากร่างกายไปยังสมอง สมองทำหน้าที่แปลผลและวิเคราะห์ข้อมูล และสั่งงานผ่านทางไขสันหลังไปยังส่วนต่างๆของร่างกาย
   

2. ระบบประสาทส่วนปลาย (peripheral nervous system- PNS) ประกอบด้วยเซลล์ประสาท(neuron)ที่ไม่ได้อยู่ในระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากร่างกายและนำส่งไปยังระบบประสาทส่วนกลางเรียกว่า afferent neurons และตัวที่นำส่งข้อมูลจาก CNS ไปยังที่ต่างๆเรียกว่า efferent neurons

เซลล์ประสาท (neurons)

เซลล์ประสาทเป็นหน่วยพื้นฐานในการทำงานของระบบประสาท ประกอบไปด้วยส่วนที่เป็น body, dendrites และ axon ข้อมูลนำส่งเซลล์ประสาทในรูปของสัญญาณไฟฟ้า (electrical signals) ซึ่งเรียกเป็น impulse เซลล์ประสาทจะนำส่ง impulse ในทิศทางเดียวเท่านั้น เซลล์ประสาทแบ่งเป็น 3 ชนิด

1. sensory (receptor) neurons (afferent) มีหน้าที่รับและนำส่ง impulse จาก sense organs(receptors) ไปยังCNS ซึ่ง receptors จะเป็นตัวที่จับการเปลี่ยนแปลงทั้งภายนอกและภายในร่างกาย
   

2. motor neurons (efferent) มีหน้าที่นำส่ง impulses จาก CNS ไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆของร่ายกาย กล้ามเนื้อตอบสนองต่อimpulse ด้วยการหดตัว ส่วนต่อมก็จะหลั่งสารออกมา
   

3. interneurons เป็นตัวที่เชื่อมต่อระหว่าง sensory และ motor พบเฉพาะใน CNS

เซลล์ประสาท

ข้อมูลหรือข่าวสารผ่านระบบประสาทจากเซลล์ประสาทตัวหนึ่งไปยังเซลล์ประสาทอีกตัวหนึ่ง บริเวณรอยต่อของเซลล์ประสาท 2 ตัวนี้เรียกว่า synapse เซลล์ประสาทนอกจากจะติดต่อกันเอง ยังติดต่อกับเซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์ต่อมต่างๆด้วย

สารสื่อประสาท (neurotransmitter) เป็นสารเคมีที่หลั่งจากปลายประสาทตัวหนึ่งและไปมีผลต่อเซลล์ประสาท กล้ามเนื้อ และต่อม แบ่งตามกลไกการออกฤทธิ์เป็น

1. excitatory transmitter ออกฤทธิ์กระตุ้นให้อีกเซลล์หนึ่งทำงาน พบบริเวณ synapse ของเซลล์ประสาทกับกล้ามเนื้อ และที่ ganglia ของระบบประสาทออกโตโนมิก เช่น acetylcholine, epinephrine, norepinephrine, dopamine
   

2. inhibitory transmitter ออกฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของอีกเซลล์หนึ่ง เช่น gamma aminobutyric acid (GABA) ซึ่งพบมากที่ในสมองและไขสันหลัง และ glycine ซึ่งพบมากที่ไขสันหลัง
   

3. สารเคมีที่เป็นทั้ง excitatory และ inhibitory transmitter เช่น histamine, prostaglandin, p-substance

ระบบประสาทส่วนกลาง

ระบบประสาทส่วนกลางประกอบไปด้วยสมองและไขสันหลังซึ่งได้รับการปกป้องในกระดูก ไม่ได้สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมภายนอกโดยตรง มีหน้าที่ในการ relay message, processes information, compare and analyze information. ไขสันหลังทำหน้าที่ในการเชื่อมโยงระหว่างสมองและส่วนอื่นๆของร่างกายผ่านทาง peripheral nervous system

ไขสันหลัง

เป็นส่วนที่ต่อเนื่องมาจากสมองส่วนปลายมีจุดตั้งต้นมาจากบริเวณ base of skull ลงมาตามกระดูกสันหลัง (vertebral column) มีความยาวประมาณ 42-45 ซม. มีเส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerve) จำนวน 31 คู่ออกจากไขสันหลัง

แต่ละ spinal nerve ประกอบไปด้วย dorsal root และ ventral root ส่วนที่เป็น dorsal root จะประกอบไปด้วยเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่รับข้อมูลจาก sensory neurons ส่วน ventral root ประกอบไปด้วย axon ของ motor neuron ซึ่งนำคำสั่งไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ (effector)

หน้าที่ของไขสันหลัง

1. เป็นศูนย์กลางของ spinal reflex

2. ตำแหน่งแรกที่รับสัญญาณประสาทจากระบบรับความรู้สึกเพื่อที่จะนำส่งต่อไปยังสมอง

3. เป็นตำแหน่งที่สิ้นสุดของสัญญาณประสาทที่มาจากระบบประสาท motor เนื่องจากมี anterior motor neurons ที่จะเป็นเซลล์ประสาทที่รับคำสั่งจาก corticospinal tract และสั่งการไปยังเซลล์กล้ามเนื้อ

4. เป็นทางเดินของกระแสประสาททที่ติดต่อระหว่างไขสันหลังและสมอง

5. เป็นศูนย์กลางของระบบประสาทออโตโนมิก (autonomic nervous system)

spinal cord

Reflex เป็นกลไกการตอบสนองที่เกิดขึ้นทันทีหลังจากถูกกระตุ้น เกิดได้เนื่องจากมี synapse ของ sensory และ motor neuron โดยตรง spinal reflex ได้แก่

1.spinal somatic reflex เช่น

• stretch reflex เป็น reflex ที่เกิดเมื่อมีการยืดกล้ามเนื้อแล้วมีการหดตัวของกล้ามเนื้อทันที มีประโยชน์ในการทำให้กล้ามเนื้อมีความตึง และทำให้การเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นไปได้อย่างราบเรียบ

• flexor reflex เป็น reflex ที่เกิดเมื่อมีสิ่งกระตุ้นความรู้สึกต่อแขนขาแล้วทำให้กล้ามเนื้อ flexor ของแขนขาหดตัวอย่างรุนแรงเพื่อดึงแขนขาออกจากสิ่งกระตุ้น

2. spinal autonomic reflex

มีระบบประสาทออโตโนมิกเป็น motor pathway และ effector organs เป็นกล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจและต่อมต่างๆเช่น มีการกระตุ้นให้มีการหลั่งเหงื่อจากการที่ผิวหนังสัมผัสกับความร้อน

สมอง

สมองเป็นอวัยวะที่มีหน้าที่ในการปรับและควบคุมการทำงานของระบบประสาทและระบบอื่นๆของร่างกาย โดยจะรับข้อมูลที่ส่งมาทางระบบประสาทส่วนปลายและสันหลัง ทำการแปลผล วิเคราะห์ข้อมูลและสั่งการให้มีการตอบสนองที่เหมาะสม นอกจากนั้นยังมีระบบการทำงานขั้นสูงที่มีความสำคัญอีกหลายประการเช่น ความรู้สึกตัว ความจำ และมีส่วนในการกำหนดพฤติกรรมของมนุษย์

แสดงส่วนต่างๆของสมอง

แสดงตำแหน่งของสมองที่มีหน้าที่
ในการสั่งการเคลื่อนไหว (motor area)

ส่วนต่างๆของสมองและหน้าที่

1.cerebral cortex
เป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของสมอง ประกอบไปด้วย frontal, parietal, temporal และ occipital lobe มีหน้าที่รับและวิเคราะห์ข้อมูลจากสิ่งกระตุ้นทั้งภายนอกและภายในร่างกาย และแปลข้อมูลออกมาเป็นรูปของการตอบสนอง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เกี่ยวกับการพูดจา การเรียนรู้ ความจำ ภาวะรู้สติ การหลับตื่น สติปัญญา อารมณ์และพฤติกรรม

• frontal lobe เป็นตำแหน่งที่ทำหน้าที่หลักในการควบคุมการเคลื่อนไหว บริเวณที่เป็นศูนย์ควบคุมเรียก motor area ดังรูปที่ 4

• parietal lobe มีตำแหน่งที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการรับความรู้สึกจากส่วนต่างๆของร่างกาย

• temporal lobe มีตำแหน่งที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการได้ยิน

• occipital lobe มีตำแหน่งที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการมองเห็น

2.limbic system
ประกอบไปด้วยเนื้อสมองส่วนย่อยๆหลายส่วนได้แก่ hippocampus, amygdaloid complex, hypothalamus, olfactory lobe, pyriform lobe และบางส่วนของ thalamus สมองส่วนนี้มีหน้าที่ในการประสานสภาวะอารมณ์เข้ากับการเคลื่อนไหวและอวัยวะภายใน

3.midbrain และ brain stem
เป็นส่วนที่เชื่อมต่อสมองส่วน crebra cortex เข้ากับไขสันหลัง บริเวณนี้จะพบ reticular activating system ซึ่งมีส่วนสำคัญในการควบคุมการนอนหลับ และความตื่นตัว เป็นจุดสำคัญของ reflex ที่จะเป็นหลายชนิด เช่น reflex ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของหัวใจและหลอดเลือด

4.cerebellum
เป็นสมองที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและการทรงตัว

ระบบประสาทส่วนปลาย

ประกอบไปด้วย 2 ส่วน

1. sensory division (afferent) ประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่ในการรับสัญญาณประสาทจากทั้งภายในและภายนอกร่างกายและนำส่งไปยังสมองส่วนกลาง

2. motor division (efferent) ประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่รับคำสั่งการปฏิบัติงานจากระบบประสาทส่วนกลางไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ

ระบบประสาทส่วนปลายประกอบด้วย

1.sensory-somatic nervous system ประกอบไปด้วย เส้นประสาทสมอง 12 คู่ และเส้นประสาทสันหลัง 31 คู่

• cranial nerve เส้นประสาทสมองทั้ง 12 คู่นั้นมีหน้าที่ในการรับความรู้สึกและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อบริเวณใบหน้า ในปากและคอ เส้นประสาทสมองบางคู่มีเฉพาะส่วนที่เป็น sensory บางคู่ก็เป็น motor อย่างเดียว และมีบางคู่เป็นแบบผสม

• spinal nerves เส้นประสาทสันหลังทุกเส้นประกอบไปด้วยส่วนที่เป็น sensory และ motor ซึ่งจะทำงานภายใต้อำนาจจิตใจ

2.autonomic nervous system เป็นการควบคุมการทำงานของร่างกายที่อยู่ภายนอกจิตใจ ประกอบไปด้วยทั้งส่วนที่เป็น sensory และ motor ซึ่งวิ่งระหว่าสมองส่วนกลาง (บริเวณ hypothalamus และ meduula oblongata) และอวัยวะภายในต่างๆเช่น หัวใจ ปอด กระเพาะ เป็นต้น แบ่งเป็น 2 ระบบคือ sympathetic และ parasympathetic nervous system ซึ่งทั้ง 2 ระบบนี้จะสั่งงานตรงข้ามกันในแต่ละอวัยวะ

• sympathetic nervous system จะถูกกระตุ้นในกรณีฉุกเฉิน ผลจากการกระตุ้นเช่น หัวใจเต้นเร็วขึ้น เลือดไปเลี้ยงหัวใจมากขึ้น การย่อยอาหารลดลง

• parasympathetic nervous system ผลจากการกระตุ้นระบบนี้ออกฤทธิ์ตรงข้ามกับการกระตุ้น sympathetic ผลการออกฤทธิ์เช่น หัวใจเต้นช้าลง ลำไส้ทำงานมากขึ้น

อาการที่บ่งชี้ว่ามีความผิดปรกติของระบบประสาท

อาการที่ผู้ป่วยมีขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรอยโรค เช่น

1.ปวดศีรษะ
2.กล้ามเนื้ออ่อนแรง
3.ชา
4.ซึม หรือหมดสติ
5.ชัก

โรคหรือภาวะผิดปรกติของระบบประสาท

1. การบาดเจ็บของระบบประสาท เช่นได้รับอุบัติเหตุทำให้เกิดอันตรายต่อสมองไขสันหลัง และเส้นประสาท ผลกระทบที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ได้รับบาดเจ็บและความรุนแรง ผู้ป่วยอาจเกิดอัมพาต หรือไม่รู้สติเป็นเจ้าหญิงนิทรา
2. โรคหลอดเลือดสมอง อาจเป็นโรคหลอดเลือดสมองตีบทำให้เกิดการตายของเนื้อสมอง หรือหลอดเลือดในสมองแตกทำให้มีก้อนเลือดในสมอง อาการของผู้ป่วยขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรอยโรค ผู้ป่วยมักจะเกิดอัมพาตครึ่งซีก ภาวะนี้เกิดในผู้ที่มีปัจจัยเสี่ยงเช่นความดันโลหิตสูง เบาหวาน
3. โรคติดเชื้อของระบบประสาทกลาง เช่นโรคสมองอักเสบ การติดเชื้อของเยื่อหุ้มสมอง ฝีในสมอง ผู้ป่วยอาจมีความผิดปรกติของการรู้สติ ชัก
4. โรคสมองเสื่อม พบในคนชรา ผู้ป่วยมีอาการหลงลืม ความจำเสื่อม
5. ความผิดปรกติทางเมตาโบลิก เช่นการขาดวิตามินหรือสารอาหาร ผู้ป่วยที่ขาดวิตามิน B ทำให้เกิดเส้นประสาทอักเสบ มีอาการชาปลายมือปลายเท้า ผู้ป่วยโรคเบาหวานก็อาจมีอาการที่เกิดจากเส้นประสาทอักเสบได้เช่นกัน
6. มะเร็งของระบบประสาท เช่นมะเร็งของสมอง หรือมะเร็งของอวัยวะอื่นที่แพร่กระจายมาที่สมอง ผู้ป่วยอาจมีอาการปวดศีรษะเรื้อรัง หรือมีอาการอ่อนแรง หรืออาการผิดปรกติอื่นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรอยโรค
7. อื่นๆ เช่น โรคลมชัก (epilepsy) ไมเกรน