Mózgowie, a szczególnie kora mózgowa, jest siedzibą naszej świadomości i procesów myślowych. Ponadto rejestruje i kontroluje procesy zachodzące w organizmie, analizuje bodźce napływające ze środowiska i odpowiada na nie.

Mózg – centrum zarządzania organizmem
Już wiesz
  • informacje w układzie nerwowym są przekazywane przez neurony;

  • część układu nerwowego (autonomiczny układ nerwowy) steruje czynnościami organizmu bez udziału świadomości;

  • informacje z wnętrza ciała i środowiska zewnętrznego za pośrednictwem nerwów mogą docierać do centralnego układu nerwowego.

Nauczysz się
  • omawiać położenie, budowę i funkcję mózgowia;

  • porównywać funkcje półkul mózgowych;

  • wyjaśniać znaczenie treningu w rozwoju mózgu;

  • omawiać położenie, budowę i funkcje rdzenia kręgowego.

1. Ośrodkowy układ nerwowy

Ośrodkowy układ nerwowy steruje pracą narządów wewnętrznych ustroju, analizuje bodźce docierające do organizmu, kontroluje jego reakcje, odpowiada za rozwój czynności umysłowych, takich jak kojarzenie, zapamiętywanie, uczenie się. Budują go skupienia neuronów ułożonych w specyficzny sposób. Ciała komórek nerwowych przylegają do siebie, tworząc istotę szarą. Z kolei skupiska wypustek neuronów to istota biała. W skład ośrodkowego układu nerwowego wchodzą mózgowie i rdzeń kregowy.

Ośrodkowy układ nerwowy jako centrum kontroli czynności życiowych organizmu musi być szczególnie dobrze chroniony przed urazami i wpływem czynników zewnętrznych. Mózgowie i rdzeń kręgowy są osłaniane przez:

  • elementy kostne – kości czaszki chronią mózgowie, a kanał kręgowy – rdzeń kręgowy;

  • płyn mózgowo‑rdzeniowy, będący przesączem osocza krwi, który amortyzuje wstrząsy i dostarcza do komórek nerwowych substancje odżywcze oraz odbiera z nich ich produkty przemiany materii;

  • 3 błony zbudowane z tkanki łącznej, zwane oponami mózgowo‑rdzeniowymi.

Warto wiedzieć

Wstrząśnienie mózgu następuje w wyniku urazu głowy. Mózgowie, choć dobrze chronione, jest nieco mniejsze od jamy czaszki, która je otacza, dlatego może się lekko przesuwać w jej wnętrzu. Objawami wstrząśnienia mogą być: utrata przytomności, ból głowy, nudności i wymioty, niezdolność do zapamiętania informacji, niejednakowa wielkość źrenic oraz trudność wodzenia oczami za przesuwającym się przedmiotem. Oznaki wstrząśnienia, takie jak senność, ból głowy i nudności nierzadko występują dopiero po kilku godzinach. Może to mieć groźne dla zdrowia i życia konsekwencje, dlatego nigdy nie należy lekceważyć zdarzeń związanych z urazem głowy.

2. Mózg

Mózg to największa część mózgowia. Jego zewnętrzna warstwa – kora mózgowa – zbudowana jest z istoty szarej i u człowieka charakteryzuje się silnym pofałdowaniem. Pod korą znajduje się istota biała. Mózg, choć stanowi tylko 2% masy ciała, zużywa aż 20% energii wytworzonej przez organizm. Mózg jest zbudowany z kilkudzięciu miliardów komórek nerwowych, a każda z nich może mieć po 25 tysięcy połączeń z innymi neuronami. W ciągu życia osobniczego mogą powstawać kolejne połączenia nerwowe, dzięki czemu możliwe jest uczenie się. Zadania wymagające wykonywania nowych czynności oraz trenowania umiejętności fizycznych i rozwiązywania problemów teoretycznych sprzyjają tworzeniu nowych połączeń i zwiększają sprawność intelektualną. U małych dzieci kluczowe znaczenie dla rozwoju mózgu mają zabawy wymagające wykonywania precyzyjnych ruchów, np. majsterkowanie, u starszych także czytanie, pisanie, mówienie oraz wszystkie zajęcia wymagające nabywania nowych kompetencji.

Widok mózgu z góry (po lewej), przekrój przez jedną z półkul wzdłuż kory ruchowej (po prawej)
Polecenie 1

Przeanalizuj ilustrację przedstawiającą korę ruchową mózgu i wyjaśnij, dlaczego tak wiele neuronów przeznaczonych jest do obsługi ręki wraz z palcami.

Obserwacja 1

Sprawdzenie, czy mózg interpretuje obrazy.

Co będzie potrzebne
  • koleżanki i koledzy nieznający wyników tej obserwacji,

  • kartka papieru,

  • flamaster,

  • linijka.

Instrukcja
  1. Narysuj na środku kartki 2 równoległe odcinki o długości 5 cm, jeden nad drugim, w odległości 3 cm.

  2. Po obu stronach odcinków narysuj dwie długie linie niedotykające odcinków, zbiegające się u góry kartki.

  3. Pokaż rysunek koleżankom oraz kolegom i poproś, by ocenili, nie dokonując pomiarów, długość odcinków. Policz, ile osób udzieliło prawidłowej odpowiedzi, a ile się pomyliło.

Podsumowanie

Mózg, korzystając ze zgromadzonej wiedzy, interpretuje zbiegające się linie jako przedstawienie perspektywy i dlatego uznaje, że odcinek położony bliżej jest dłuższy.

Bruzdy na powierzchni mózgu dzielą go na 2 półkule – prawą i lewą, a każdą z nich na 4 płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy i potyliczny, których nazwy odpowiadają kościom czaszki leżącym nad nimi i chroniącymi je. W każdym płacie znajdują się skupienia komórek nerwowych, które zarządzają czynnościami organizmu, np. mową, analizowaniem bodźców słuchowych, dotykowych, uczeniem się.

Warto wiedzieć

Aby zachować sprawny umysł, należy o niego dbać od najmłodszych lat. Zachowaniu mózgu w dobrej kondycji pomagają ćwiczenia umysłowe oraz dieta bogata w warzywa i owoce, które dostarczają witaminy C oraz potasu, tłuszcze roślinne i rybne, zawierające kwasy omega‑3 i omega‑6. Duże znaczenie ma codzienne spożywanie śniadania, które dostarcza mózgowi energii potrzebnej do jego funkcjonowania, oraz picie 2‑2,5 l wody dziennie.

Warto wiedzieć

Komórkom nerwowym towarzyszą komórki zwane glejowymi. Tworzą one osłonki aksonów, odżywiają neurony, wspomagają przekazywanie impulsów przez synapsy, odgrywają istotną rolę podczas zapamiętywania i uczenia się.

3. Praca prawej i lewej półkuli mózgu

U większości ludzi w naszym kręgu kulturowym lewa półkula mózgowa dominuje nad prawą. W efekcie (ponieważ nerwy biegnące od obu półkul do kierowanych przez nie narzadów krzyżują się w mózgowiu) większość z nas jest praworęczna.

Lewa półkula odpowiada przede wszystkim za czynności związane z logicznym myśleniem, porządkowaniem i klasyfikowaniem, precyzyjnym wypowiadaniem się oraz takimi dziedzinami, jak matematyka i technika. Twórcze myślenie, wyobraźnia, otwarcie na ludzi i ich emocje oraz wysoka sprawność w zakresie umiejętności artystycznych, precyzji ruchów wiążą się z prawą półkulą.

Szanse na najlepsze wyniki w wielu dziedzinach życia mają osoby, u których obie półkule są dobrze rozwinięte i harmonijnie ze sobą współpracują. Osoby lewopółkulowe, by wspomóc rozwój tej słabszej półkuli, mogą wykonywać codzienne czynności lewą, niedominującą ręką. Pracę półkul mózgowych można zsynchronizować. Bardzo dobrym ćwiczeniem wymagającym współpracy obu półkul jest żonglerka.

Polecenie 2

Sprawdź, czy praca twoich półkul mózgowych jest harmonijna. W tym celu obejrzyj film i naśladuj ruchy aktorki. Płynne wykonanie ćwiczenia, bez pomyłek, świadczy m.in. o dobrej koordynacji pracy obu półkul mózgowych i wróży sukcesy w uczeniu się różnych przedmiotów szkolnych.

4. Móżdżek i pień mózgu

Drugą co do wielkości częścią mózgowia jest móżdżek. Podobnie jak mózg ma pofałdowaną korę i składa się z 2 półkul. Móżdżek odpowiada za napięcie mięśni szkieletowych, utrzymanie równowagi ciała, koordynację ruchów, np. podczas jedzenia z użyciem noża i widelca czy nauki jazdy na łyżwach.

Pomiedzy mózgowiem a rdzeniem kręgowym znajduje się pień mózgu. Jego częścią jest rdzeń przedłużony. Stanowi on ośrodek odruchów warunkujących życie organizmu, niepodlegających naszej woli, np. oddychania, pracy serca, żucia i połykania, ssania, przemiany materii. Uszkodzenie rdzenia przedłużonego może prowadzić do śmierci organizmu.

Polecenie 3

Odpowiedz, czy móżdżek może mieć wpływ na sprawność czytania.

5. Rdzeń kręgowy

Rdzeń kręgowy ma postać walca i znajduje się w kanale kręgowym kręgosłupa. Zbudowany jest, podobnie jak mózgowie, z istoty białej i szarej. Odwrotnie niż w mózgowiu, na zewnątrz znajduje się istota biała, a wewnątrz szara. Istota szara na przekroju poprzecznym rdzenia kręgowego przyjmuje kształt litery H. W środku rdzenia kręgowego znajduje się kanał centralny wypełniony płynem mózgowo‑rdzeniowym, który także jest obecny w przestrzeni między rdzeniem a jego oponami. Od rdzenia kręgowego symetrycznie, po obu stronach kręgosłupa, wychodzi 31 par nerwów rdzeniowych należących do obwodowego układu nerwowego. Rdzeń kręgowy pośredniczy w przewodzeniu informacji biegnących od receptorów do mózgowia oraz od mózgowia do efektorów. Jako ośrodek nerwowy odruchów bezwarunkowych (wrodzonych) steruje czynnościami organizmu, które zachodzą bez udziału naszej woli.

Warto wiedzieć

Skład i wygląd płynu mózgowo‑rdzeniowego bada się w celu zdiagnozowania schorzeń układu nerwowego. Płyn pobiera się podczas zabiegu zwanego punkcją. Zwiększona ilość białek w pobranym płynie może świadczyć o zapaleniu opon mózgowo‑rdzeniowych, a czerwone zabarwienie – o krwotoku w jamie czaszkowej.

Polecenie 4

Wyjaśnij, dlaczego uszkodzenie rdzenia powoduje zanik czynności narządów poniżej miejsca uszkodzenia, np. paraliż kończyn dolnych.

Podsumowanie

  • Ośrodkowy układ nerwowy utworzony jest przez mózgowie i rdzeń kręgowy.

  • Mózgowie składa się z mózgu, móżdżku i pnia mózgu.

  • Zewnętrzną częścią mózgu jest kora mózgowa, w której znajdują się ośrodki koordynacji czynności życiowych, kojarzenia informacji, interpretacji bodźców i kierowania ruchami zależnymi od woli (dowolnymi).

  • Móżdżek kontroluje napięcie mięśni, odpowiada za utrzymanie równowagi ciała.

  • W rdzeniu przedłużonym znajdują się ośrodki odpowiedzialne za utrzymanie podstawowych funkcji życiowych.

  • Rdzeń kregowy pośredniczy w przekazywaniu informacji między mózgowiem a innym elementami organizmu.

  • Ośrodkowy układ nerwowy chroniony jest przez elementy kostne, opony mózgowo‑rdzeniowe i płyn mózgowo‑rdzeniowy.

Praca domowa
Polecenie 5.1

Zaproponuj 2 działania, które mogłyby umożliwić osobom w starszym wieku utrzymanie sprawności umysłu.

Polecenie 5.2

Stwórz tabelę, w której uwzględnisz części ośrodkowego układu nerwowego oraz ich funkcje.

Słowniczek

efektor

narząd wykonawczy, który reaguje na przesłany impuls nerwowy

istota biała

skupienie wypustek komórek nerwowych budujących ośrodkowy układ nerwowy

istota szara

skupienie ciał komórek nerwowych budujących ośrodkowy układ nerwowy

mózg

część mózgowia złożona z 2 półkul mózgowych; u człowieka posiada szczególnie dobrze rozwiniętą korę mózgową odpowiedzialną za czynności psychiczne

móżdżek

część mózgowia odpowiedzialna za koordynację i precyzję ruchów, postawę, napięcie mięśni

opony mózgowo‑rdzeniowe

błony łącznotkankowe (miękka, pajęcza, twarda) ochraniające mózgowie i rdzeń kręgowy

pień mózgu

część mózgowia, w skład której wchodzi m.in. rdzeń przedłużony; odpowiada za kontrolę podstawowych czynności życiowych organizmu

płyn mózgowo‑rdzeniowy

przesącz osocza krwi, który chroni mózgowie i rdzeń kręgowy, zaopatruje je w substancje odżywcze i odbiera od nich produkty przemiany materii

rdzeń przedłużony

część mózgowia podtrzymująca podstawowe funkcje życiowe

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5