Nervceller och nervsystem 1 Utan våra sinnesorgan skulle världen bli en tråkigare plats. Föreställ er ett liv utan känsel och upplevelser; utan doften av gräs och smaken av en kall dryck mot tungan. Men hur fungerar vårt nervsystem? Vad händer från att nervcellerna fått en signal till att hjärnan skapat en upplevelse? Denna DVD förklarar i detalj, steg för steg, vad som sker. Serien förklarar: 1. Nerver och sinnen 2. Retning och reaktion 3. Nervcellernas funktion 4. Centrala nervsystemet 5. Minnet 6. Autonoma nervsystemet Fakta Produktion: © GIDA GmbH Längd: 32 min Från: 15 år Ämne: Biologi Filmnr: 7041 Inledning Nervsystemet är ett organsystem som samordnar sinnesintryck och beteende i relation till omgivningen. Förmåga att reagera på yttre stimuli med förändringar (signaler) i cellmembranerna finns hos de flesta celler, men är speciellt utvecklad hos nervceller (neuroner). Människans nervsystem kan indelas i centrala och perifera nervsystemet. 1.1 Nerver och sinnen Sinnesorgan är en sorts organ som talar om för nervsystemet hos människor och djur att det händer något i eller utanför kroppen. Människans yttre sinnesorgan är ögon, öron, luktorgan, smakorgan och hud. Balanssinnet är ett organsystem hos djur och människa som kontrollerar kroppens läge och rörelser i förhållande till omgivningen. Det aktiveras genom att hjärnan får information från synen, känseln och balansorganet i innerörat. T.ex. om du snubblar till aktiveras en reflex som gör att kroppen inte ramlar omkull. Nerver är ett knippe långa utskott (axoner) tillhörande nervceller (neuron) som är belägna i centrala nervsystemet eller i nervknutor (ganglier) vilka ingår i det perifera nervsystemet. 1.2 Retning och reaktion En retnings- och reaktionskedja kallas det t.ex. när ett flygande föremål (som en boll) registreras av synen (retning). Signalen överförs genom synnerven, in i hjärnan. Hjärnan uppfattar signalen, bearbetar den och svarar med en signal till musklerna i armar och händer, som säger att de ska göra sig beredda att fånga föremålet. Nerverna leder signalen till musklerna, som sedan omvandlar signalerna till rörelser. Sedan träffar bollen fingertopparna. Retningen skickas blixtsnabbt genom nerverna till hjärnan. FILMO Box 6014 • SE-171 06 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60 E-mail: info@filmo.se • www.filmo.se • VAT. no: SE5565565925 Nervceller och nervsystem 1 Sambandscentralen hjärnan svarar återigen med ett kommando till musklerna i armarna och händerna, att de ska gripa tag i bollen (reaktion). 2.1 Nervcellernas funktion I människokroppen finns massor av elektriska ledningar som kallas nervbanor. De transporterar hela tiden runt mängder av information i kroppen, i form av elektriska signaler. Nervbanornas minsta beståndsdel är nervcellen. Den transporterar signaler från kroppen till sambandscentralen, hjärnan. Dessutom för nerverna vidare hjärnans kommandon till alla delar av kroppen. Nervcellen är specialkonstruerad för att sköta signalöverföring: Den har en cellkropp med cellkärna och olika cellorganeller. Nervcellens första specialverktyg är de korta och rikt förgrenade dendriterna. Genom dendriterna har cellen kontakt med flera andra nervceller. På den så kallade axonkäglan skjuter cellens axon ut – det långa utskott som kan sägas vara nervcellens långa ledning. Nervcellens andra specialegenskap är axonen – genom dessa kan elektriska signaler transporteras långa sträckor i kroppen. Axonen omgärdas av en rad intilliggande celler. Det är Schwanncellerna. Det är självständiga celler med egna cellkärnor som isolerar axonen från omgivningen, ungefär som plasten på en elkabel. Det lilla mellanrummet mellan två Schwannceller är de s.k. Ranvierska noderna. Nervcellen slutar oftast i ett antal förgreningar som utgör förbindelsen till nästa nervcells dendriter via så kallade nervändslut. De kontaktställena heter synapser. 2.2. Centrala nervsystemet Det mänskliga nervsystemet har tre huvudsakliga delar och funktioner: Sensoriska och motoriska nervbanor binder samman alla delar av kroppen, via ryggmärgen, med hjärnan. Nervbanorna utgör det man kallar perifera nervsystemet. Ryggmärgen och hjärnan utgör tillsammans det centrala nervsystemet. Ryggmärgen ligger skyddad inuti ryggraden. I den så kallade vita substansen ligger de otaliga axoner som transporterar signaler från eller till kroppen. I den grå substansen finns de tillhörande nervcellkropparna och olika så kallade interneuroner. Signaler från kroppens sinnesceller löper via de sensoriska nervrötterna in i ryggmärgen. På motsvarande sätt går hjärnans och ryggmärgens signaler ut i kroppen via de motoriska nervrötterna. I huvudsak fungerar hela ryggmärgen alltså som en sorts informationsmotorväg som leder signaler fram och tillbaka mellan olika kroppsdelar och hjärnan. Hjärnan kan delas in i fem regioner: 1. Förlängda märgen styr bland annat livsviktiga reflexer, som exempelvis hostoch nysreflexerna. 2. Mitthjärnan bidrar till att hjälpa människan att koordinera vissa rörelser. 3. I mellanhjärnan uppstår känslor som ilska, rädsla och glädje. Den styr bland annat det autonoma nervsystemet. 4. Lillhjärnan är hjärnans näst största del. Här sker bland annat samordningen av fina muskelrörelser. Till exempel lagras intensivt intränade rörelsemönster som små program i lillhjärnan. 5. Storhjärnan är den allra högst utvecklade delen av hjärnan. Den är centrum för vår varseblivning av omgivningen, för vårt medvetande, vårt tänkande och handlande och för förnimmelsen av känslor. Den kraftigt veckade storhjärnbarken täcker alla andra delar av hjärnan. Den är hjärnans grå substans och i den finns cellkroppar tillhörande runt 20-30 miljarder nervceller. Längre in i hjärnan ligger hjärnans vita substans. Dit löper nervtrådarna – nervcellernas axoner. De sköter de extremt komplexa förbindelserna mellan hjärncellerna och utgör grunden för människans intelligens. FILMO Box 6014 • SE-171 06 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60 E-mail: info@filmo.se • www.filmo.se • VAT. no: SE5565565925 Nervceller och nervsystem 1 2.3 Minnet Vår hjärna har dels ett korttidsminne, dit mängder av information från våra sinnesorgan ständigt strömmar in. Men korttidsminnet håller bara kvar informationen i några minuter. Annars skulle hjärnan förmodligen drabbas av överbelastning av alla intryck. Den ständiga rensningen av lagringsutrymmet kallar vi att glömma. Bara den bråkdel av informationen som hjärnan bedömer som viktig, hamnar i den första delen av långtidsminnet. Här ligger den kvar i några dagar, i ett slags mellansteg. För precis som det gamla ordspråket säger: Övning ger färdighet: Om man repeterar och övar inlärd kunskap ofta, bedömer hjärnan den som viktig och lagrar den permanent i långtidsminnet. Kunskap som har lärts in och befästs genom repetition och övning kan stanna kvar i minnet i många år. Ju fler sinnesorgan som är delaktiga i inlärningen och övningen, desto bättre fastnar kunskapen. Om man gör något fastnar kunskapen lättare än om man bara läser den. Saker man gör fysiskt sitter också i långtidsminnet: som att springa, arbeta med händerna och skriva. Hämtningen av information från långtidsminnet sker alltid via korttidsminnet. Därför kallar man det också för hjärnans arbetsminne. Ett exempel är någon som springer: 1. Sympatiska nervsystemet får hjärtat att slå snabbare, lungorna att andas tungt och snabbt. 2. Svettkörtlarna stimuleras att utsöndra vätska och på så sätt kyla kroppen. 3. Samtidigt hämmar det sympatiska nervsystemet flera organ som inte behövs vid tillfällig ansträngning: Magens och tarmens aktivitet bromsas, liksom leverns, njurarnas och bukspottkörtelns. 4. Om man stannar och vilar sker en omvänd process; hjärtat lugnar sig, matsmältningsorganen aktiveras etc. Det här systemet är ett arv när det var nödvändigt för våra förfäder att kunna fly snabbt för att överleva. Sympatiska nervsystemet ställer blixtsnabbt om kroppen för maximal prestanda; för att slåss eller fly. 2.4. Autonoma_nervsystemet Det autonoma nervsystemet styrs av hjärnan. Ett särskilt område i mellanhjärnan, den så kallade hypotalamus, är den centralenhet där det autonoma nervsystemets två huvuddelar börjar: De två delsystemen kallas för det sympatiska och det parasympatiska systemet. De är förbundna med alla kroppens inre organ. Sympatiska nervsystemet består av två nervtrådar, så kallade gränssträngar, som löper längs med ryggradens högra och vänstra sida. Vid varje kota är sympatiska nervsystemet kopplad till ryggmärgen. Från dessa punkter förgrenas också nerver ut till de inre organen. Den andra delen, det parasympatiska nervsystemet, förgrenar sig redan i höjd med halskotorna och bildar nervbanor till alla inre organ. De sympatiska och parasympatiska nervsystemen arbetar mot varandra, med att antingen hämma eller främja vissa organs funktion. Grundprincipen är att sympatiska nervsystemet ställer in kroppen på aktivitet och ökad beredskap. Parasympatiska nervsystemet däremot ansvarar för vila och återhämtning. Nyckelord/Teman Sinnesorgan Balanssinnet Retnings- och reaktionskedja Reflex Nervceller Perifera nervsystemet Nervbanor Hjärnan Ryggmärgen Förlängda märgen Korttidsminne Långtidsminne Arbetsminne Sympatiska systemet Parasympatiska systemet Aktiviteter före visning Ge exempel på fem olika situationer när nervcellerna och nervsystemet är involverade. Vilka är våra olika sinnesorgan? Frågor efter visning 1. Vad är en reflex? 2. Hur fungerar retnings- och reaktionskedjan? 3. Beskriv nervcellernas funktion övergripande. 4. Vilka huvudsakliga delar och funktioner ingår i centrala nervsystemet? FILMO Box 6014 • SE-171 06 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60 E-mail: info@filmo.se • www.filmo.se • VAT. no: SE5565565925 Nervceller och nervsystem 1 5. Hur fungerar långtidsminnet? 6. Beskriv det sympatiska och parasympatiska systemet övergripande. Aktiviteter efter visning Välj något av avsnitten och studera det närmare. Hitta på övningar som kan användas vid redovisningen för att förklara innehållet. Välj valfri redovisningsform. Gör en skiss över en människa, där du ritar ut olika funktioner som förklarar nervcellernas och nervsystemets funktioner övergripande. Internetkällor http://ki.se/ - Karolinska institutet http://www.uu.se/ - Uppsala universitet http://www.lu.se/ - Lunds universitet sv.wikipedia.org/wiki/Nervsystemet – om nervsystemet http://www.nervsystemet.se/ - utforska nervsystemet http://cns.sahlgrenska.gu.se/goude/nsd/ structure_575 - mer om nervsystemet http://www.sjukvardsradgivningen.se/artikel. asp?CategoryID=18401 - Sjukvårdsrådgivningen http://www.google.com - användbar sökmotor http://www.forskning.se - den mesta om mycket http://www.kunskapsbanken.su.se/ FragorSelect.asp - uppslagsverk med frågor om det mesta http://lankskafferiet.skolutveckling.se länkskafferiet http://www.filmo.se FILMO Box 6014 • SE-171 06 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60 E-mail: info@filmo.se • www.filmo.se • VAT. no: SE5565565925