מערכת העצבים היא רשת מאורגנת של סיבי עצבים ומרכזי עצבים שתפקידה לקשר את האדם אל סביבתו ולתאם בין מערכות הגוף.
היא קולטת גירויים מהסביבה החיצונית והפנימית באמצעות אברי החושים, מעבדת אותם ומגיבה עליהם.
היא מקיימת קשר קבוע בין חלקי הגוף השונים ומתאמת בין הפעולות השונות, מפקחת על פעילות הבלוטות ההורמונליות באמצעות השולט בהיופיזה, ומגיבה במהירות רבה על כל מצב של סכנה.
מערכת העצבים בנויה משלשה חלקים:
1. מערכת העצבים המרכזית, הכוללת את מוחות הגולגולת ומוח השדרה.
2. מערכת העצבים ההיקפית, המורכבת מסיבי עצב תחושתיים.
3.פעולה. מערכת העצבים האוטונומית המעצבבת את אברי הגוף הפנימיים. המערכת כוללת סיבי עצב שבקצותיהם אברי חישה הקולטים גירויים, או אבר מבצע , effector, המבצע, המבצע פעולה.
תא העצב
תא העצב, או הנוירון, הוא היחידה ההיסטולוגית והתפקודית של מערכת העצבים.
הוא בנוי מגוף התא הכולל גרעין, וממנו יוצאים סיבים קצרים או ארוכים.
לפי כיוון מעבר הדחף העצבי, מבחינים בין שני סוגי סיבים:
דנדריט- סיבים קצרים בהם כיוון התנועה הוא מן החוץ אל תא העצב. לרוב הנוירונים יש דנדריטים רבים.
אקסון- סיבים קצרים או ארוכים, כיוון התנועה בהם מגוף התא החוצה.
לכל נוירון יש אקסון יחיד.
האקסונים שעוביים עולה על מיקרון אחד מכוסים במעטפת עשויה בחומר שומני הנקרא מיאלין. תפקידו לשמש כשכבת בידוד המונעת קצר בין תאי עצב שכנים.
הדחף העצבי עובר תמיד בכיוון אחד, מהדנדריט אל גוף התא ומשם אל האקסון.
העברת הדחף העצבי
תאי העצב במוח הגולגולת ומוח השדרה מאורגנים כך שקצה האקסון של תא אחד קרוב מאד אל קצה הדנדריט של התא השני, אבל אין מגע ביניהם. מפריד ביניהם רווח זעיר הנקרא סינפסה.
אות עצבי עובר מאקסון של תא אחד אל הדנדריט של התא השני דרך הסינפסה, הממיינת את האותות ושולחת אות חשמלי הנקרא דחף עצבי.
התא המעביר דחף חשמלי אל הסינפסה נקרא התא הפרה- סינפטי (pre-synaptic), והתא המקבל את הדחף העצבי נקרא פוסט-סינפטי.
העברת האות בסינפסה נעשית באופן כימי ובכיוון אחד בלבד. הסינפסה קובעת את כיוון ההתפשטות של הדחף העצבי. היא גם משמשת כמסנן, ויכולה לחסום מעברים לדחפים עצביים.
הגירויים הבאים מבחוץ גורמים לשינויים בחדירות הממברנה ליונים. כתוצאה מכך מתפתחים בתא אותות חשמליים שהם הדחפים העצביים.
מעבר האותות מתא אחד למשנהו דרך הסינפסות, נעשה בדרך כימית, באמצעות תרכובות ייחודיות הנקראות נוירוטרסמיטורים או מתווכים עצביים. הם מצויים בתוך שלפוחיות סינפטיות, שהן התעבויות המצויות בקצה האקסון של הנוירון הפרה- סינפטי.
פעילותו של המתווך העצבי תהיה שונה לפי הקולטנים שאליהם הוא נקשר.
כאשר מגיע דחף עצבי לממברנה הפרה- סינפטית, מופרש המתווך העצבי בבת אחת מתוך השלפוחיות הסינפטיות אל המירווח הסינפטי. המתווך מעביר את הדחף העצבי כשהוא נקשר לקולטנים המצויים על הקרום שבקצה הנוירון. התפשטות הדחף העצבי לאורך סיב העצב נעשית ע"י הולכה חשמלית.
לאחר העברת הגירוי צריכים הקולטנים להשתחרר מהחומר המגרה, כדי שיוכלו לקלוט גירוי חדש. השחרור נעשה ע"י פירוק אנזימטי של המתווך העצבי, או ספיגתו לתא העצב.
הסינפסה חוזרת למצבה המקורי והיא יכולה להמשיך לתפקד.
מערכת העצבים המרכזית
כוללת ששה חלקים:
1. המוח הגדול – cerebrum
2. מוח הביניים – diencephalon
3. המוח התיכון – mesencephalon
4. המוח הקטן – cerebellum
5. המוח המוארך medulla oblongata-
6. מוח השדרה – medulla spinalis
המוח הגדול בנוי משני חצאי כדורים, המי ספרות, המחוברים בבסיסם. קליפת המוח הגדול עשויה פיתולים המגדילים את שטחה.
בקליפת המוח ממוקמים למעלה מ – 200 אזורים שונים, כגון, אזורים תנועתיים שגירויים מעורר תנועות רצוניות, אזורים תחושתיים, מרכז השמיעה, מרכז הראיה, אזורי תאום, אזורים הקשורים בלמידה, ברגשות, בריכוז ובזכרון.
מוח הביניים ממוקם בין המוח התיכון והמוח הגדול. הוא כולל את הרמה –thalamus, תת- רמה hypothalamus ועל רמה- epithalamus.
התלאמוס הוא צומת עצבים, אליו מגיעים דחפים עצביים מהתחושות הכלליות והמיוחדות. הוא קשור להרגשת נוחות, שביעות רצון או אי שביעות רצון כתוצאה מגירויים מהסביבה.
תת רמה – hypothalamus , מצויים בו מרכזים האחראים לויסות החום, הרעב, התאבון, הצמא, הלחץ האוסמוטי של נוזלי הגוף, רמת הגלוקוז בדם, הפחד והכעס. ההיפותלאמוס מפקח על מערכת העצבים האוטונומית, ועל בלוטת ההיפופיזה, המפקחת על רוב הבלוטות האנדוקריניות.
על רמה, epithalamus,קשור לתחושת הריח ולתגובות הקשורות לאכילה.
המוח התיכון מכיל בעיקר מסילות עצביות. מצויים בו מרכזים האחראים לתגובות הקשורות לראיה ולשמיעה, כגון, צמצום האישון כתגובה לאור חזק.
המוח הקטן ממוקם בחלק התחתון של הגולגולת. הוא מורכב משני חצאי כדורים המחוברים במרכז. הוא אחראי על שיווי המשקל והקואורדינציה בין התנועות. פגיעה במוח הקטן גורמת לחוסר התאמה בין התנועות. כל תנועה, ולו הפשוטה ביותר, הופכת להיות קשה ומסובכת. נפגעת היכולת ליצור תנועה מתואמת ומכוונת.
המוח המוארך מהווה המשך למוח השדרה ודומה לו בצורתו. הוא כולל מרכזים המפקחים על הנשימה, על קצב הלב ולחץ הדם. מצויה בו המערכת הרשתית, reticular formation, האחראית לעירנות. היא מורכבת מאוסף של תאי עצב השזורים זה בזה כרשת.
דחפים עצביים עוברים דרך הסינפסות שבין התאים ומגיעים אל אזורים שונים בקליפת המוח הגדול. הם שומרים על רמת העירנות. העדר גירויים במערכת הרישתית גורם לתרדמה.
מוח השדרה מצוי בתוך תעלת עמוד השדרה. במרכזו מרוכזים גופי הנוירונים שאינם מכוסים במיאלין, ואילו בהיקף מצויים סיבי עצב המצופים מיאלין. יוצאים ממנו צמדי עצבים למקומות שונים בגוף.
מוח השדרה מקשר את המרכזים המוטוריים שבמוח לאפקטורים, ואת אברי החישה שבגוף אל מרכזי החישה שבמוח. הקשר נעשה באמצעות מסילות יורדות ומסילות עולות, המופרדות ביניהן ע"י תאי ביניים עצביים.
מערכת העצבים המרכזית עוסקת במיון, השוואה ועיבוד אותות שונים שהיא קולטת ובשיגור תגובות מתאימות.
מערכת העצבים ההיקפית
המערכת כוללת סיבי עצב שבקצותיהם אברי חישה הקולטים גירויים, או אבר מבצע ,effector, שתפקידו לבצע פעולה על פי המידע שהתקבל.
תפקיד מערכת העצבים ההיקפית להוליך אותות בדייקנות ובמהירות מאברי החישה למערכת המרכזית, או להעביר אותות ממנה אל האברים המבצעים.
לפי זה מגדירים מערכת סנסורית כזו הקולטת גירויים, ומערכת מוטורית המעבירה תגובות לאברים המופעלים.
המערכת המוטורית מתחלקת לשנים: מערכת סומטית ומערכת אוטונומית.
מערכת העצבים הסומטית
מעצבבת שרירים רצוניים ומאפשרת תנועות רצוניות. העברת הגירוי לשריר נעשית באמצעות אצטיל כולין.
מערכת העצבים האוטונומית
מעצבבת את כל השרירים החלקים ואת הבלוטות האנדוקריניות. המערכת נקראת אוטונומית מפני שהיא מעצבבת את השרירים החלקים הבלתי רצוניים, ואת הבלוטות.
המערכת האוטונומית מתחלקת לשני חלקים: המערכת הסימפתטית והמערכת הפראסימפתטית. הן נבדלות זו מזו באופי תפקודן ובסוגי הנויטרנסמיטורים המופרשים מתאי העצב שלהן.
המערכת הפראסימפתטית מפקחת על הפעילות השוטפת של מערכות הגוף, ושומרת על הסביבה הפנימית. הנוירונסמיטור המופרש מהנוירונים של מערכת זו הוא אצטיל כולין. היא מעצבבת את רוב האברים שבבית החזה והבטן.
במצב מנוחה או פעילות רגילה מתבטאת פעילות המערכת בהקטנת האישון, הזרמת רוק, הקטנת תפוקת הלב, הזרמת דם לאברים והגברת התנועתיות של הקיבה והמעי.
המערכת הסימפתטית היא מערכת עקה. היא פועלת כאשר הגוף זקוק לפעילות נמרצת . היא גורמת לגיוס הרזרבות בגוף. מגבירה את קצב הלב, תפוקת הלב וחילוף החומרים, מגבירה פירוק הגליקוגן בכבד והפיכתו לגלוקוז ובכך משחררת אנרגיה זמינה, גורמת להזרמה של דם מההיקף אל האברים הפנימיים, להרחבת הסימפונות ולהפחתת יציאת נוזלים מהגוף . היא מאפשרת לגוף לעמוד בתנאים קשים, אבל לזמן מוגבל.
הנוירוטרנסמיטור המופרש מהנוירונים שלה הוא נור- אדרנלין או נור-אפינפרין.
אדרנלין ונור-אדרנלין הם הורמונים המופרשים מליבת הכליה. מכנים אותם סימפתיקו- מימטיים –symmpathico mimetic, מפני שהם משפיעים על אברי המטרה כאילו הופרשו על ידי המערכת הסימפתטית. כשהם מגיעים עם זרם הדם אל חלקי הגוף השונים, הם גורמים לתגובה כאילו ניתן גירוי לכל המערכת הסימפתטית.
המערכת הסימפתטית והפראסימפתטית משלימות זו את זו, וגורמות להפעלה מתואמת של האברים בהתאם לצורך.
רוב האברים הפנימיים מקבלים עצבוב כפול מהמערכת הסימפתטית והפארסימפתטית. השפעת המערכות מנוגדת זו לזו. לדוגמא, הדחף הסימפתטי גורם להחשת קצב הלב בעוד שהדחף הפארסימפתטי גורם להאטת הקצב. הדחף הסימפתטי גורם להרחבת האישונים, להפחתת תנועתיות של הקיבה והמעי, להפחתת זרימת רוק, הרחבת הסימפונות, כיווץ כלי דם היקפיים והרחבת כלי דם קורונריים.
הדחף הפארסימפתטי גורם לצמצום האישונים, הגברת תנועתיות של הקיבה והמעי, להגברת זרימת רוק, כיווץ הסימפונות והאטה של חילוף החומרים.
הקצב התפקודי של רוב האברים נקבע על ידי השפעת הגומלין של שתי המערכות, שמשלימות זו את זו. הן גורמות להפעלה מתואמת של האברים בהתאם לצורך.
ישנן מערכות המעוצבבות רק על ידי המערכת הסימפתטית, כגון, כלי הדם ההיקפיים, בלוטות הזיעה וליבת יותרת הכליה.
מתווכים עצביים – נוירוטרנסמיטורים
העברה עצבית כוללת :
1. סינתיזה ואחסון של נוירוטרנסמיטור.
2. שחרור של נוירוטרנסמיטור מסיב עצבי.
3. אינטראקציה בין נויורטרסמיטור לרצפטור.
4. סיום מהיר של האינטראקציה ביניהם.
5. הרס של הנוירוטרנסמיטור או ספיגה שלו לתוך הסיב העצבי.
נוירוטרנסמיטור הוא חומר כימיהמשוחררמתאי עצב על ידי גירוי עצבי, חוצה את הגשר הסינפטי , נקשר לרצפטור ספציפי המצוי בתא העצב הבא, ומעורר תגובה פיזיולוגית. לשם כך עליו להיות בעל מבנה מולקולרי התואם בדיקנות לרצפטור הספציפי שבתא הבא. התאום ביניהם דומה לשילוב שבין מפתח ומנעול. רק מפתח התואם את המנעול במדויק יוכל לסובב את המנעול ולפתוח את הדלת.
הגירוי העצבי ממשיך את דרכו בתוך תא העצב באמצעות הולכה חשמלית.
רוב הנוירוטרנסמיטורים הם נגזרות של חומצות אמיניות.
ישנם תאי עצב המסנתזים רק נוירוטרנסמיטור אחד, אחרים יכולים לייצר שנים או יותר.
נסקור להלן את המתווכים העצביים החשובים ביותר ואת דרך פעולתם.
אצטילכולין: המתווך העצבי העיקרי של סיבי עצב מוטוריים, סיבים אוטונומיים פרה-גנגליוניים, סיבים פוסטגנגליונים פרה- סינפטיים ותאי עצב רבים במערכת העצבים המרכזית. פועל כמתווך מעורר.
מיוצר מכולין ואצטיל קואנזים A, על ידי האנזים כולין אצטילכולין טרנספרז. לאחר שחרורו מתקשר אצטילכולין לרצפטורים כולינרגיים. סיום הקישור נעשה על ידי הידרוליזה של אצטיל-כולין לכולין ואצטט באמצעות האנזים אצטילכולין אסטרז.
ריכוזי אצטילכולין מווסתים באמצעות האנזים כולין- אצטילכולין טרנספרז וקליטה של כולין.
דופאמין: מתווך עצבי של סיבי עצב מרכזיים רבים ושל כמה מסיבי העצב ההיקפיים.
הפרקורסור שלו הוא טירוזין, שהופך לדופאמין באמצעות האנזימים: טירוזין הידרוקסילז ו- acid decarboxylase aromatic L-amino.
לאחר שחרורו נשאב הדופאמין באופן אקטיבי אל סיבי העצב.
ויסות הדופאמין נעשה באמצעות האנזים טירוזין הידרוקסילז והאנזים מונואמין אוקסידז MAO.
הדופאין שייך לקבוצת הקטכול אמינים שהם בעלי שלד של phenylethylamine.
גופי תא דופימינרגיים מצויים באזור ה- midbrainומהם יוצאים שני מסלולים: האחד מגיע לאזור ה- sub-cortex, ואחראי לתנועה העדינה, השני מגיע למערכת הלימבית ואחראי לדיבור, להתנהגות ולאישיות.
האמפטמינים דומים במבנה שלהם לדופמין, והם פועלים כחומרים מעוררים.
נור-אפינפרין: מתווך עצבי של רוב הסיבים הסימפתטיים הפוסטגנגליוניים ושל סיבי עצב מרכזיים רבים. מיוצר מדופאמין על ידי הידרוליזה באמצעות האנזים דופאמין בטא -הידרוקסילז.
מתקשר לרצפטורים אדרנרגיים. פעילותו מסתיימת על ידי ספיגתו בחזרה לתאי העצב.
רמות אפינפרין מווסתות באמצעות האנזימים טירוזין הידרוקסילז ו –MAO.
סרוטונין(5 HT-): מתווך עצבי של תאי עצב מרכזיים רבים. הפרקורסור שלו הוא טריפטופן. הריכוזים הגבוהים ביותר מצויים בגזע המוח ובהיפותלאמוס. באזורים אלו משמש הסרוטונין כמעבד בין תגובות לגירוי פנימי, שבאות לידי ביטוי בענף הפארה-סימפתטי של מערכת העצבים האוטונומית.
ויסות הרמה שלו נעשה על ידי קליטה מבוקרת של טריפטופן ועל ידי MAO שבתוך תאי העצב.
חומצה גמא- אמינו בוטירית –GABA: גורמת לתגובות של עיכוב במערכת העצבים המרכזית. הפרקורסור שלה הוא חומצה גלוטמית. לאחר שחרורה נספגת בחזרה באופן אקטיבי לקצות העצבים.
בטא –אנדורפין: פוליפפטיד המורכב מ – 31 חומצות אמיניות ומהווה מתווך של תאי עצב מרכזיים רבים, כגון, התלאמוס וההיפותלאמוס.
עם שחרורו הוא מתקשר לרצפטורים אופיואידים, לאחר מכן עובר הידרוליזה על ידי פפטידזות לפפטידים קטנים בלתי פעילים.
: Substance P פפטיד המהווה מתווך של תאי עצב מרכזיים רבים. קשור בהעברה של כאב.
גליצין, גלוטמט, אספרטט: מתווכים עצביים הפועלים בתאי עצב מסוימים. אספרטט נוכח בעיקר בקליפת המוח, גלוטמט במוח הקטן ובמוח השדרה, וגליצין במוח השדרה.
חומצה גלוטמית ואספרטית יוצרים תגובות של ריגוש, ואילו הגליצין הוא מעכב.
רצפטורים – קולטנים
רצפטור עצבי אתר קישור, בעל מבנה מולקולרי מיוחד, המצוי על פני שטח התא או בתוכו, וגורם לתגובה פיזיולוגית לגירוי המתקבל על ידי מתווך עצבי או חומר כימי אחר, כגון, סם או רעלן. המתווך העצבי מתקשר לרצפטור המתאים לו. חסימה של רצפטור על ידי מתווך עצבי שאינו מתפנה מיידית עם סיום המשימה, מונעת מעבר של גירויים עצביים.
אם נחזור לדוגמה של המפתח והמנעול, נוכל להשוות מצב של חסימה על ידי רצפטור שאינו מתפנה, למפתח התואם את גודל המנעול אולם אינו מסובב אותו. כל עוד המפתח חוסם את המנעול מפני המפתח המתאים, הוא ימנע את פתיחת הדלת, או במילים אחרות, את העברת הגינרוי העצבי.
חומרים המפעילים רצפטורים של מתווך עצבי נקראים אגוניסטים, ואילו חומרים הפוגעים בפעילותו של המתווך על ידי דיכוי הפרשתו או חסימת הרצפטור שלו נקראים אנטגוניסטים.
ישנם רצפטורים בעלי תגובה מעכבת, לדוגמא הרפייה של השרירים, לאחרים יש תגובה ממריצה, כגון, כיווץ שרירים או העברה של דחף עצבי. נוירון אחד יכל להכיל מאות או אלפי רצפטורים זהים או שונים.
הפרעה בייצור מתווכים עצביים , באחסון או בשחרור שלהם, בפינוי שלהם מהרצפטור או שינוי באפיניות של הרצפטורים, עלולים לגרום למחלה קלינית. דכאון, סכיזופרניה, חרדה, מאניה, פרקינסון ועוד מחלות מוסברות על ידי הפרעות בהעברה עצבית.
מכאן ואילך נדון בהפרעות שונות הקשורות למערכת העצבים, ובצמחים המומלצים לטפל בהן.
הצמחים פועלים על מערכת העצבים לפי מנגנונים שונים.
ישנם צמחים שפעילותם אינה ספציפית, כגון, הצמחים האדפטוגנים. הם מסייעים לחיזוק ושיקום מערכת העצבים באמצעות פעילות כללית על איברים, רקמות ותהליכים שונים בגוף.
צמחים אחרים פועלים באופן ספציפי על קולטנים פרה או פוסט סינפטיים ובכך הם משפיעים על העברת הגירוי העצבי. המנגנון הוא בדרך כלל חיקוי או “mimetic".
מרכיבים בעלי דמיון מבני למתווכים עצביים מתחרים על אתרי קשירה. לפעמים המנגנון הפועל על נטרול או ספיגת המתווך אינו פועל על המרכיבים הצמחיים, ואז הם נשארים קשורים, ומונעים מעבר של גירוי נוסף.
מרכיבים צמחיים אחרים משפיעים על תנועת יוני הסידן בתוך תעלות הסידן. ישנם כאלה המעכבים מעבר של יוני סידן. זהו מנגנון נוסף המשפיע על העברה של גירוי עצבי. כך פועלים, לדוגמא, אלקלואידים אופיואידיים, המעכבים מעבר של גירוי עצבי של כאב ופועלים כמשככי כאב יעילים.
