Raske signal i kroppen

Har du tenkt på kor raskt du reagerer når noko skjer? Dersom nokon kastar ein ball mot deg, tek det superkort tid før du løftar hendene for å ta i mot. Det som skjer på denne korte tida, er at auget registrerer noko, eit signal om dette blir sendt til synssenteret i hjernen, eit signal herfrå blir sendt til eit anna område av hjernen som igjen sender beskjed ut til musklar i armane som trekker seg saman og løftar hendene. Og alt dette skjer i løpet av omtrent to tidels sekund!

Ei nervecelle består av ein cellekropp med utløparar. Signalet går langs aksonet (oppover til venstre), her med myelinskjedar. 
Ei nervecelle består av ein cellekropp med utløparar. Signalet går langs aksonet (oppover til venstre), her med myelinskjedar. Ill.: colourbox.no

Eit raskt nervesystem – korleis?

Korleis i all verda kan alt dette skje på så kort tid? Korleis blir nervesignal sende i kroppen vår? Det som gjer at nervesystemet er så kjapt, er at det blir sendt elektriske signal nedover nervecellene. Dette kallar vi aksjonspotensial. Kort sagt spreier ein elektrisk impuls seg langs cellemembranen. For at signalet skal gå endå raskare, er dei lange utstikkarane til nervecellene (aksonane), innhylla av korte bitar med isolerande membranar som vi kallar myelinskjedar. Dette får dei elektriske signala til å hoppe frå mellomrom til mellomrom mellom desse myelinbitane. Ved sjukdommen multippel sklerose blir slike myelinskjedar angripne, noko som påverkar farten til nervesignala.

Men kva skjer i overgangen frå ei nervecelle til ei anna? Det elektriske signalet får små blærer i enden av nervecella til å «smelte saman» med cellemembranen, slik at innhaldet i blærene, signalstoffa, blir sleppt ut av nervecella til det som vi kallar synapsespalta, mellomrommet mellom dei to nervecellene. Desse signalstoffa diffunderer over denne synapsespalta, og diffusjon er ein mykje langsamare prosess enn elektriske signal. Stoffa vil etter kvart treffe mottakarprotein – reseptorar – på den neste cella, som igjen fører til at det blir sett i gong eit elektrisk signal her.

Elektronmikroskopbilde frå hippocampus i rottehjerne. Dei mørke områda er synapsar der vi ser synapsespalta mellom enden av aksonet (nerveterminalen) til ei nervecelle og utløparar frå neste nervecelle. Nerveterminalen er den høgre halvdelen av bildet, vi ser at denne inneheld mange blærer. Foto: Aud Ragnhild Skår Elektronmikroskopbilde frå hippocampus i rottehjerne. Dei mørke områda er synapsar der vi ser synapsespalta mellom enden av aksonet (nerveterminalen) til ei nervecelle og utløparar frå neste nervecelle. Nerveterminalen er den høgre halvdelen av bildet, vi ser at denne inneheld mange blærer. Foto: Aud Ragnhild Skår

Dersom det hadde vore mange slike synapsespalter som signalet skulle ha passert, ville vi nok mykje oftare fått ein ball i hovudet … Heldigvis er det berre to til tre nerveceller som utgjer heile vegen frå synsinntrykk til respons.

Eit raskt nervesystem – kvifor?

Men kvifor treng vi eit raskt nervesystem? Vi er avhengige av å kunne reagere raskt på endringar i omgivnadane for å verne oss mot fare. Vi observerer lukt, lys, lyd osv. og kan handle ut frå det vi observerer. Ein lyd som varslar fare vil vi raskt kunne svare på med å røme unna. Eller smertesignal dersom vi tar på noko med for høg temperatur eller som på annan måte kan skade oss. Det er nervesystemet som styrer musklane våre, slik at vi kan bevege oss. Nervesystemet gir også viktig informasjon om kva som skjer inni kroppen vår, og overvaker endringar.

Aller raskast reagerer vi når signalet går utanom hjernen og direkte via ryggmargen. Dette kallar vi ein refleksboge. Hjernen får berre signal om kva som har skjedd etterpå. Dersom handa vår kjem borti noko som er brennande varmt, har vi trekt til oss handa før vi eigentleg skjønte kva som gjekk føre seg. Signalet går gjennom ei nervecelle til ryggmargen og gjennom ei anna tilbake til muskelen – altså er det få synapsespalter å bevege seg over.

Fight-flight-respons

Kva skjer når vi plutseleg kjem opp i ein farleg situasjon? Dersom du oppdagar ein innbruddstjuv, har du to val: du kan ta opp kampen eller du kan springe vekk så fort du kan (eller eventuelt stivne av skrekk). I begge situasjonane treng du å vere skjerpa, rask og sterk. Det blir sende ut signal frå ein del av hjernen som blir kalla hypothalamus både til ein del av nervesystemet som blir kalla det sympatiske nervesystemet og til ein del av hormonsystemet som får hormona adrenalin og noradrenalin til å bli sleppte ut i blodbanen. Responsen er at blant anna pusten, pulsen, blodtrykket og glukosenivået i blodet aukar. Blodtilførselen til dei store muskelgruppene aukar, slik at dei kan yte størst mogleg innsats. Dei indre organa (bortsett frå hjartet) må derimot nøye seg med redusert blodtilførsel.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 10. årstrinn
    • Kropp og helse
      • beskrive nervesystemet og hormonsystemet og forklare hvordan de styrer prosesser i kroppen

Læreplan i biologi - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Biologi 1
    • Fysiologien til mennesket
      • gjere greie for oppbygginga av og funksjonen til sentrale organsystem i kroppen, og drøfte årsaker til sjukdommar som har samanheng med livsstil
      • samanlikne hormonsystemet og nervesystemet og forklare korleis desse systema blir påverka av ulike stoff

Tema