آناتومی بالینی دستگاه عصبی؛ کلیات سیستم عصبی

کلیات سیستم عصبی

NERVOUS SYSTEM

اعمال بدن توسط سیستم عصبی و غدد درون‌ریز کنترل و تنظیم می‌شوند. سیستم عصبی حاوی سلول‌های تخصص‌یافته‌ای است که تحریکات حسی را دریافت نموده و پس از پردازش، پاسخ مناسب را به اندام‌های عمل‌کننده (مانند عضلات یا غدد) منتقل می‌کنند. سیستم عصبی به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود:

۱. سیستم عصبی مرکزی (Central Nervous System; CNS)

۲. سیستم عصبی محیطی (Peripheral Nervous System; PNS)

شکل ۱-۱. کارکرد دستگاه عصبی

سیستم عصبی مرکزی

سیستم عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع است. این سیستم حاوی تعداد زیادی سلول عصبی و زوائد آن‌ها است که توسط بافت ویژه‌ای به نام نوروگلیا (Neuroglia) حمایت می‌شوند. سیستم عصبی مرکزی محل اصلی ارتباطات و پردازش پیام‌های عصبی است. مغز و نخاع در مایع مغزی-نخاعی (Cerebrospinal Fluid; CSF) شناور هستند و همچنین توسط استخوان‌های جمجمه و ستون مهره‌ها محافظت می‌شوند. سیستم عصبی مرکزی (CNS) از دو بخش ماده خاکستری و ماده سفید تشکیل شده است. ماده خاکستری حاوی جسم سلولی نورون‌ها و بخش‌های پروگزیمال زوائد آن‌ها است که توسط نوروگلیا احاطه شده‌اند. ماده سفید شامل زوائد عصبی نورون‌ها به همراه سلول‌های نوروگلیا است.

شکل ۲-۱- سیستم عصبی مرکزی. دیانسفالون (Diencephalon) در این شکل نشان داده نشده است. پایک‌های مخچه‌ای فوقانی، میانی و تحتانی که مخچه را به‌ترتیب به مغز میانی، پل و بصل‌النخاع متصل می‌کنند، به‌صورت شماتیک نمایش داده شده‌اند.

سیستم عصبی محیطی

از تجمع رشته‌های عصبی (آکسون و دندریت) تشکیل می‌شود که توسط بافت همبند احاطه شده است و وظیفه آن انتقال پیام های عصبی به CNS و برعکس می‌باشد.

شکل ۳-۱. بخش‌های اصلی دستگاه عصبی

سیستم عصبی خودمختار

سیستم عصبی خودمختار به اندام‌های غیرارادی مثل قلب، عضله صاف و غدد داخلی بدن عصب داده و در هر دو سیستم عصبی مرکزی و محیطی قرار می‌گیرد. سیستم عصبی خودمختار به دو بخش سمپاتیک و پاراسمپاتیک تقسیم می‌شود و حاوی الیاف عصبی آوران و وابران است. سیستم سمپاتیک شخص را برای موقعیت اورژانس و اضطراری آماده می‌سازد به‌طوری که ضربان قلب را افزایش داده، عروق خونی محیطی را منقبض می‌کند و در نتیجه فشارخون افزایش می‌یابد و به دنبال آن خون از پوست و روده جمع‌آوری شده و در اختیار مغز، قلب و عضلات اسکلتی قرار می‌گیرد. همچنین حرکات دودی دستگاه گوارش را مهار کرده و اسفنکترها را مسدود می‌کند. سیستم پاراسمپاتیک سبب حفظ و ذخیره انرژی برای بدن می‌شود، اسفنکترها را باز می‌کند، ضربان قلب را کاهش داده، حرکات دودی دستگاه گوارش و فعالیت غدد داخلی را افزایش می‌دهد.

سیستم عصبی مرکزی

به طور کلی بخش‌های اصلی سیستم عصبی مرکزی در دو قسمت طناب نخاعی و مغز بررسی می‌شود:

طناب نخاعی (Spinal Cord) 

طناب نخاعی تقریبا استوانه‌ای شکل است و در داخل کانال مهره‌ای قرار دارد. در ناحیه گردنی و ناحیه تحتانی سینه‌ای و ناحیه کمری، دو اتساع دوکی شکل دارد (محل ایجاد شبکه‌های عصبی گردنی و کمری). نخاع در بالا از سوراخ ماگنوم (محل اتصال نخاع به بصل‌النخاع) شروع شده و در بالغین تا لبه تحتانی اولین مهره کمری ادامه می‌یابد. ۳۱ جفت عصب نخاعی توسط ریشه‌های قدامی (حرکتی) و خلفی (حسی) به نخاع متصل می‌شوند. طناب نخاعی حاوی یک توده داخلی H شکل به نام ماده خاکستری است که از جسم سلولی نورون‌ها تشکیل شده و اطراف آن توسط ماده سفید احاطه می‌گردد.

مغز (Brain)

مغز در حفره جمجمه قرار دارد و به سه قسمت مغز خلفی، مغز میانی و مغز قدامی تقسیم می‌شود.

شکل ۴-۱- قسمت‌های مختلف مغز

الف: مغز خلفی (Hind Brain)

حاوی بصل‌النخاع، پل مغزی و مخچه است.

بصل‌النخاع (Medulla Oblongata): ساختمان مخروطی شکلی است که در بالا به پل‌مغزی و در پایین به طناب نخاعی متصل می‌شود. در سطح قدامی آن شیار میانی قدامی وجود دارد و در طرفین آن شیار، دو برجستگی به‌نام پیرامید (Pyramid) یا هرم قرار دارد. در پشت پیرامیدها، زیتون‌ها (Olives) دیده می‌شوند و در پشت زیتون‌ها، پایک‌های مخچه‌ای تحتانی (Inferior Peduncles Cerebllar) قرار گرفته‌اند که بصل‌النخاع را به مخچه متصل می‌کنند. در سطح خلفی قسمت تحتانی بصل‌النخاع دو برآمدگی به‌نام تکمه‌های گراسیل و کونئات (Cuneate and Gracil Tubercles) به واسطه وجود هسته‌هایی به همین نام، دیده می‌شود.

شکل ۵-۱- نمای تحتانی مغز و محل خروج اعصاب کرانیال

پل‌مغزی (Pons): در جلوی مخچه، پایین مغز میانی و بالای بصل‌النخاع قرار دارد. الیاف عرضی متعددی در قسمت قدامی پل وجود دارند که پس از تقاطع، از طریق پایک‌های مخچه‌ای میانی به نیمکره‌های مخچه وارد می‌شوند و ارتباط قشر مخ با مخچه را برقرار می‌کنند.

مخچه (Cerebellum): در عقب پل مغزی و بصل‌النخاع قرار دارد. از دو نیمکره تشکیل شده که توسط یک قسمت میانی به نام ورمیس (Vermis) یا کرمینه به هم متصل می‌شوند. مخچه از طریق پایک‌های مخچه‌ای فوقانی به مغز میانی، از طریق پایک‌های مخچه‌ای میانی به پل مغزی و از طریق پایک‌های مخچه‌ای تحتانی به بصل‌النخاع متصل می‌شود. کورتکس از جنس ماده خاکستری است که سطح نیمکره‌های مخچه را می‌پوشاند، همچنین چندین توده مجزا و مشخص از جنس ماده خاکستری در داخل ماده سفید وجود دارد.
 
بطن چهارم حفره‌ای است که در داخل مغز خلفی قرار دارد. در جلوی آن پل مغزی و بصل‌النخاع و در پشت آن مخچه واقع شده است. این حفره در بالا توسط قنات مغزی به بطن سوم و در پایین با کانال مرکزی طناب نخاعی ارتباط می‌یابد.

ب- مغز میانی (Midbrain)

در داخل مغز میانی مجرای باریکی به نام قنات مغزی قرار دارد که بطن‌های سوم و چهارم را به هم متصل می‌کند. به قسمتی از مغز میانی که در عقب مجرای مغزی قرار دارند، تکتوم (Tectum) یا سقف گویند. تکتوم حاوی چهار برآمدگی به نام اجسام چهار قلوی فوقانی و تحتانی (Superior and Inferior colliculi) می‌باشد. پایه‌های مغزی (Cerebral peduncles) در جلوی قنات مغزی قرار دارند که محل عبور الیاف عصبی هستند.

ج- مغز قدامی (Forebrain)

مغز قدامی حاوی مغز واسطه و نیمکره‌های مخ می‌باشد.

مغز واسطه (دیانسفال: Diencephalon)

از تالاموس در عقب و هیپوتالاموس در جلو تشکیل شده است. تالاموس یک زوج توده تخم‌مرغی شکل خاکستری است که در طرفین بطن سوم قرار دارند. انتهای قدامی تالاموس بخش خلفی سوراخ بین بطنی (ارتباط بین بطن سوم و بطن طرفی) را می‌سازد. انتهای خلفی تالاموس متسع شده که به آن پولوینار (Pulvinar) می‌گویند. هیپوتالاموس بخش تحتانی دیواره جانبی و همچنین کف بطن سوم را تشکیل میدهد.

مخ (Cerebrum)

بزرگترین قسمت مغز است. از دو نیمکره تشکیل شده است که توسط توده ای از جنس ماده سفید به نام کورپوس کالوزوم (Corpus Callosum) به هم متصل می‌شوند. سطح خارجی نیمکره‌ها توسط کورتکس مغزی (از جنس ماده خاکستری) پوشیده می‌شود. کورتکس توسط تعدادی شیار بزرگ به چهار لوب فرونتال، پاریتال، اکسی‌پیتال و تمپورال تقسیم می‌شود. در داخل هر نیمکره یک هسته مرکزی از جنس ماده سفید و چندین توده خاکستری به نام هسته‌های قاعده‌ای (Basal Nuclei) قرار دارند. مجموعه‌ای از فیبرهای عصبی، کورتکس را به ساقه مغز متصل می‌کنند. این الیاف عصبی در نزدیکی هسته‌های قاعده‌ای به هم نزدیک شده که به آن کپسول داخلی (Internal Capsule) می‌گویند. بطن‌های طرفی حفراتی هستند که در داخل نیمکره‌های مغزی قرار گرفته، توسط سوراخ‌های بین‌بطنی به بطن سوم متصل می‌شوند.

شکل ۶-۱- نمای طرفی نیمکره مخ: بخش‌های مختلف کپسول داخلی، تالاموس و هسته‌های قاعده‌ای

شکستگی‌های جمجمه

ضربه شــدید به ســر در اغلب موارد، به تغییر شکل جمجمه در محل ضربه می‌انجامد. اشــیا کوچک ممکن است به جمجمه نفوذ کنند و پارگی موضعی مغز روی دهد. اشیا بزرگتر با اعمال نیروی بیشتر ممکن است جمجمه را خورد کنند و تکه‌های استخوان به داخل مغز رانده شوند.
 
آمار شکســتگی جمجمه در بزرگسالان نسبت به اطفال بیشتر است. در شیرخواران، اســتخوان‌های جمجمه خاصیت ارتجاعی بیشتری دارنــد و رباط‌های درزی لیفی، آنها را از یکدیگر جدا می‌کنند. در بزرگســالان، لایه داخلی اســتخوان‌های جمجمه بسیار شکننده است. به علاوه، روند استخوانی شدن رباط‌های درزی در میانسالی آغاز می‌گردد.

جمجمه شیرخواران به توپ پینگ پنگ تشبیه شده، زیرا وارد آمدن ضربه به یک ناحیه از آن، فرورفتگی در آن ناحیه ایجاد می‌کند (هیچ خردشدگی رخ نمی‌دهد). به این نوع ضایعه معمول با محدوده مدور، شکستگی «حوضچه‌ای» گفته می‌شود.

سیستم عصبی محیطی

سیستم عصبی محیطی شامل اعصاب مغزی و نخاعی و گانگلیون‌های (عقده‌های) مربوط به آنها می‌باشد:

اعصاب مغزی و نخاعی (Cranial and Spinal Nerves): دوازده جفت عصب مغزی از راه سوراخ‌های موجود در جمجمه از مغز خارج شده و به قسمت‌های مختلف می‌روند. 31 جفت عصب نخاعی از راه سوراخ‌های بین مهره‌ای موجود در ستون مهره‌ها از نخاع خارج می‌شوند.

عقده‌های عصبی (Ganglia): شامل عقده‌های حسی اعصاب نخاعی، عقده‌های حسی اعصاب مغزی و عقده‌های اتونومیک می‌باشد. عقده‌های حسی، برجستگی‌های دوکی شکلی هستند که بر سر راه ریشه خلفی اعصاب نخاعی و اعصاب مغزی زوج ۵، ۷، ۸، ۹ و ۱۰ قرار دارند. عقده‌های اتونومیک به دو دسته سمپاتیک و پاراسمپاتیک تقسیم می‌شوند:

عقده‌های سمپاتیک: توده‌هایی از جسم سلولی نورون‌ها در خارج دستگاه عصبی مرکزی هستند و به دو دسته تقسیم می‌شوند:

الف: عقده‌هایی که در جلو و طرفین ستون مهره‌ها قرار دارند و توسط رشته‌های عصبی به نام شاخه‌های بین عقده‌ای به هم متصل می‌شوند و روی هم زنجیر سمپاتیک را به وجود می‌آورند.

ب: عقده‌های محیطی یا جانبی که خارج از زنجیر فوق و در نقاط مختلف شکم و لگن و یا در نزدیکی احشا قرار دارند.

عقده‌های پاراسمپاتیک: تجمعاتی از اجسام نورونی در دستگاه عصبی محیطی هستند که خارج از دستگاه عصبی مرکزی قرار دارند. این عقده‌ها معمولاً در نزدیکی یا درون اندام‌های هدف قرار گرفته و محل سیناپس نورون‌های پیش‌عقده‌ای و پس‌عقده‌ای پاراسمپاتیک محسوب می‌شوند. 

وظایف دستگاه عصبی

۱) هماهنگی، تنظیم و یکپارچه‌سازی فعالیت‌های بدن: دستگاه عصبی مهم‌ترین سامانه هماهنگ‌کننده بدن است و با ایجاد ارتباط میان اندام‌ها و دستگاه‌های مختلف، عملکرد یکپارچه موجود زنده را امکان‌پذیر می‌سازد. این دستگاه فعالیت عضلات اسکلتی، عضله قلب، دستگاه تنفس، دستگاه گوارش، عروق خونی، غدد درون‌ریز و برون‌ریز و سایر ارگان‌های بدن را به‌صورت لحظه‌ای تنظیم و هماهنگ می‌کند. حفظ تعادل داخلی بدن (Homeostasis)، تنظیم فشار خون، ضربان قلب، دمای بدن، تنفس، خواب و بیداری، تعادل آب و الکترولیت‌ها و پاسخ به شرایط متغیر محیطی از جمله وظایف اساسی دستگاه عصبی است. اگرچه غدد نیز در فرآیند تنظیم اعمال بدن مشارکت دارند، اما فعالیت آن‌ها تا حد زیادی تحت نظارت و هماهنگی دستگاه عصبی، به‌ویژه محور نورواندوکرین (Neuroendocrine System) قرار دارد.

۲) دریافت، پردازش و تفسیر اطلاعات حسی و برقراری ارتباط با محیط: دستگاه عصبی پل ارتباطی میان موجود زنده و جهان پیرامون است. اطلاعات حاصل از حس‌های مختلف مانند بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی، حس پیکری (Somatic Sensation) و حس تعادل از طریق گیرنده‌های حسی دریافت و به مراکز عصبی منتقل می‌شوند. مغز و سایر بخش‌های دستگاه عصبی این اطلاعات را تجزیه‌وتحلیل، یکپارچه‌سازی و تفسیر می‌کنند و بر اساس آن‌ها پاسخ‌های مناسب حرکتی، رفتاری و شناختی ایجاد می‌شود. توانایی شناخت محیط، یادگیری از تجربیات، کسب مهارت‌های جدید و انطباق با شرایط متغیر زندگی حاصل همین فرایند پردازش عصبی است.

۳) ایجاد و کنترل اعمال شناختی عالی: علاوه بر کنترل اعمال حسی و حرکتی، دستگاه عصبی بستر شکل‌گیری پیچیده‌ترین توانایی‌های ذهنی انسان است. فرایندهایی نظیر آگاهی (Consciousness)، توجه (Attention)، ادراک (Perception)، حافظه (Memory)، یادگیری (Learning)، زبان (Language)، تفکر (Thinking)، استدلال (Reasoning)، قضاوت (Judgment)، تصمیم‌گیری (Decision Making)، برنامه‌ریزی (Planning)، حل مسئله (Problem Solving)، خلاقیت (Creativity) و عملکردهای اجرایی (Executive Functions) همگی در نتیجه فعالیت شبکه‌های گسترده عصبی شکل می‌گیرند. در حقیقت آنچه شخصیت، هویت، دانش و توانایی‌های ذهنی انسان را می‌سازد، محصول سازمان‌یافتگی شگفت‌انگیز دستگاه عصبی است.

۴) تنظیم هیجان‌ها، انگیزش و رفتار: دستگاه عصبی نقش بنیادینی در شکل‌گیری هیجان‌ها (Emotions)، انگیزه‌ها (Motivation)، احساسات، رفتارهای اجتماعی و پاسخ‌های عاطفی دارد. احساس شادی، غم، ترس، خشم، عشق، همدلی و همچنین رفتارهای هدفمند و انگیزه‌محور، حاصل فعالیت هماهنگ شبکه‌های عصبی و سامانه‌های انتقال‌دهنده عصبی در مغز هستند. این عملکردها به انسان امکان می‌دهند تا با محیط اجتماعی خود تعامل مؤثر برقرار کرده و رفتارهای سازگارانه از خود نشان دهد.

۵) کنترل حرکات ارادی و غیرارادی و یادگیری مهارت‌ها: دستگاه عصبی مسئول طراحی، برنامه‌ریزی، آغاز و کنترل حرکات ارادی و همچنین تنظیم حرکات غیرارادی است. علاوه بر این، با بهره‌گیری از پدیده انعطاف‌پذیری عصبی (Neuroplasticity) زمینه یادگیری و تثبیت مهارت‌های حرکتی و شناختی را فراهم می‌سازد. از راه رفتن و نوشتن گرفته تا نواختن یک ساز موسیقی، انجام اعمال جراحی ظریف یا حل مسائل پیچیده علمی، همگی بر پایه توانایی دستگاه عصبی در سازمان‌دهی و اصلاح مداوم مدارهای عصبی استوار هستند.

در یک نگاه جامع، دستگاه عصبی نه‌تنها هماهنگ‌کننده اعمال بدن و واسطه ارتباط با محیط است، بلکه عالی‌ترین توانایی‌های شناختی، عاطفی و رفتاری انسان را نیز پدید می‌آورد؛ به‌گونه‌ای که آگاهی، شخصیت، تفکر، خلاقیت و تمدن بشری را می‌توان جلوه‌هایی از عملکرد این سامانه شگفت‌انگیز دانست.