Οι βάσεις της οργάνωσης του νευρικού συστήματος και η θέση του μυελού των επινεφριδίων

Το νευρικό και το ενδοκρινικό σύστημα είναι τα σημαντικά λειτουργικά μέσα ελέγχου των λειτουργιών του οργανισμού. Από κοινού παρουσιάζουν παρόμοια χαρακτηριστικά όπως η  θέση τους στον εγκέφαλο, η ικανότητα ελέγχου απόμακρων σημείων του σώματος, με ή όχι την χρήση του μηχανισμού αυτοελέγχου αρνητικής παλίνδρομης αλληλορύθμισης (feedback negative). Από την άλλη, οι κυριότερες διαφορές μεταξύ του ενδοκρινικού και του νευρικού συστήματος, βασίζονται στο χρησιμοποιούμενο μέσο για την μετάδοση της πληροφορίας. Στην περίπτωση του ενδοκρινικού συστήματος, η μετάδοση πραγματοποιείται μέσω χημικών στοιχείων, με άλλα λόγια μέσω των κυκλοφορουσών ορμονών στο αίμα. Από την άλλη, το νευρικό σύστημα εκδηλώνει την δράση του, μέσω της ηλεκτρικής μετάδοσης της πληροφορίας, δια μέσου των νευρικών ινών (αξόνων νευρικών κυττάρων ή νευραξόνων).

Οι νευρικές συνάψεις

Το νευρικό σύστημα απαρτίζεται από κύτταρα τα οποία εκτός από την τυπική σφαιρική μορφή των κυττάρων, διαθέτουν μια προέκταση εν είδει άξονα, με ειδικές τελικές απολήξεις, χρήσιμες για την μετάδοση των ηλεκτρικών μηνυμάτων (νευράξονες).

Το νευρικό ερέθισμα στην πράξη είναι ηλεκτρικό ρεύμα. Ως εκ τούτου, το ηλεκτρικό ρεύμα άγεται στην διαδρομή του νευράξονα, όπου μέσω των τελικών του απολήξεων – τελικών κομβίων –μεταφέρεται στο επόμενο νευρικό κύτταρο. Πιο συγκεκριμένα, τα τελικά κομβία του νευράξονα, έρχονται σε ειδική επαφή, η οποία ονομάζεται σύναψη, με τους δενδρίτες του επόμενου νευρικού κυττάρου.

Παράλληλα με το φαινόμενο της αγωγής του ηλεκτρικού ρεύματος, κατά μήκος των αξόνων των νεύρων, τα ηλεκτρικά ερεθίσματα μεταξύ των νευρικών κυττάρων άγονται λόγω της παρουσίας χημικών ουσιών επί των συνάψεων, οι οποίες παρεμβάλλονται μεταξύ δυο διαδοχικών νευρικών κυττάρων. Με αυτόν τον τρόπο, για την μετάδοση της πληροφορίας στην επόμενη νευρική ίνα, είναι αναγκαία η χημική μετάδοση μέσω ουσιών νευροδιαβιβαστών, οι οποίες βρίσκονται μεταξύ των συνάψεων των κυττάρων του νευρικού ιστού. Οι χημικοί νευροδιαβιβαστές παράγονται από την νευραξονική απόληξη (τελικό κομβίο) του νευράξονα, εκκρίνονται στον διασυναπτικό χώρο (ή συναπτικό χάσμα) και αμέσως ενώνονται με ουσίες-υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης -του επόμενου νευρικού κυττάρου- με σκοπό την διέγερση του επόμενου νευρικού κυττάρου.

Σε μικροσκοπικό επίπεδο, στις νευρικές συνάψεις ξεχωρίζουν οι προσυναπτικές κυτταρικές μεμβράνες, ο χώρος μεταξύ των δυο απέναντι κυτταρικών μεμβρανών ο οποίος ονομάζεται συναπτικό χάσμα και η μετασυναπτική μεμβράνη του επόμενου νευρικού κυττάρου.

Το ηλεκτρικό ερέθισμα ξεκινά από το σημείο γέννησης της εκπόλωσης της κυτταρικής μεμβράνης του νευρικού κυττάρου και την αλυσιδωτή εκπόλωση όλων των γειτονικών σημείων του νευράξονα διαδοχικά, τις επόμενες χρονικές στιγμές,  έως ότου, το φαινόμενο αυτό, φθάσει στα τελικά κομβία του νευράξονα.

Τα νεύρα (δόκιμος όρος είναι οι «νευρικές ίνες». Ίνες αποκαλούνται τα νευρικά κύτταρα, αφού δύνανται να φθάσει ο νευράξονάς τους έως και τα 2 μέτρα μήκος) είναι δυνατόν να άγουν ανιόντα ηλεκτρικά ερεθίσματα (προσαγωγές οδοί), ήτοι ερεθίσματα παραγόμενα από την περιφέρεια και μεταδιδόμενα προς το κεντρικό νευρικό σύστημα. Άλλες νευρικές ίνες είναι δυνατόν να άγουν κατιόντα ερεθίσματα (απαγωγές οδοί), ήτοι παραγόμενα από το κεντρικό νευρικό σύστημα και μεταδιδόμενα προς την περιφέρεια του σώματος. Τελικά, η εκπόλωση στην κυτταρική μεμβράνη μιας νευρικής ίνας, μπορεί να ξεκινά από την περιφέρεια του σώματος και να διαδίδεται προς το κεντρικό νευρικό σύστημα (κεντρομόλα διάδοση) ή η εκπόλωση μιας άλλης νευρικής ίνας μπορεί να ξεκινά από το κεντρικό νευρικό σύστημα και να διαδίδεται προς την περιφέρεια του σώματος (φυγόκεντρος διάδοση).

Είναι προφανές ότι τα ανιόντα ερεθίσματα ονομάζονται αισθητικά, γιατί φέρουν προς το κεντρικό νευρικό σύστημα αισθήσεις όπως πόνου, θερμότητας, ψύχους, πίεσης κ.λ.π., ενώ τα κατιόντα ερεθίσματα καταλήγουν στην περιφέρεια του σώματος, οπότε ονομάζονται κινητικά ερεθίσματα, μεταφέροντας ερεθίσματα για την κίνηση των μελών του σώματος.

Ο διαχωρισμός του νευρικού συστήματος σε κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα

Το κεντρικό νευρικό σύστημα (εγκέφαλος,γέφυρα, προμήκης, παρεγκεφαλίδα, νωτιαίος μυελός) συνδέεται με την περιφέρεια του σώματος μέσω του περιφερικού νευρικού συστήματος. Το τελευταίο σχηματίζεται από τα νεύρα και τα γάγγλια.

Τα νεύρα αποτελούνται από δέσμες νευραξόνων. Στην διαδρομή των νεύρων παρεμβάλλονται τα νευρικά γάγγλια, δομές κατασκευασμένες από  συσσωματώματα κυτταρικών σωμάτων νευρικών κυττάρων (τα μέρη των κυττάρων τα οποία φέρουν τον πυρήνα).

Διακρίνονται δυο τύποι νεύρων (καλύτερα νευρικών ινών):

1. εγκεφαλο-νωτιαία νεύρα και
2. νεύρα του αυτόνομου συστήματος

 Τα εγκεφαλονωτιαία νεύρα

Διακρίνονται σε εγκεφαλικά (ή κρανιακά) και νωτιαία νεύρα.

• Εκβάλουν από τον εγκέφαλο ή τον νωτιαίο μυελό.
• Εξέρχονται από το κεντρικό νευρικό σύστημα και διασπείρονται σε όλα τα τμήματα της επιφάνειας του σώματος και του σκελετού, όπως στο δέρμα, σε αρκετούς βλεννογόνους, στα οστά, τους μύες, τις αρθρώσεις και τα αισθητήρια όργανα.
• Αποκαλούνται και σωματικά νεύρα.
• Στην διαδρομή τους κοντά στην έξοδό τους από το κεντρικό νευρικό σύστημα (δίπλα στην σπονδυλική στήλη), παρεμβάλλονται τα σωματικά γάγγλια.

Τα νεύρα του αυτόνομου συστήματος (ή σπλαχνικά νεύρα)

• Εκβάλουν από τον νωτιαίο μυελό.
• Εξέρχονται από το κεντρικό νευρικό σύστημα και διασπείρονται σε όλα τα σπλάχνα (όργανα), τα αγγεία, τους αδένες, την καρδιά καθώς και σε όλο το μήκος της λείας μυϊκής μάζας όπου και αν βρίσκεται αυτή (η λεία μυϊκή μάζα ανευρίσκεται κυρίως στα κοίλα σπλάχνα, όπως του γαστρεντερικού σωλήνα).
• Το αυτόνομο σύστημα συνηθίζεται να ονομάζεται και φυτικό νευρικό σύστημα.
• Χαρακτηριστικό και αυτού του είδους των νεύρων, είναι η παρεμβολή στην διαδρομή τους, των συμπαθητικών γαγγλίων παρά την σπονδυλική στήλη, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας την συμπαθητική άλυσο, καθώς και των ονομαζόμενων σπλαχνικών γάγγλιων, τα οποία ανευρίσκονται κοντά στα σπλαχνικά όργανα.

Οι κινητικές (απαγωγές, κατιούσες) και οι αισθητικές νευρικές οδοί (προσαγωγές, ανιούσες) των εγκεφαλικών και νωτιαίων νεύρων

Ο  ανθρώπινος οργανισμός διαθέτει για την στελέχωση του περιφερικού νευρικού συστήματος τα εγκεφαλικά και τα νωτιαία νεύρα, τα οποία νευρώνουν τους μύς, τα οστά, τις αρθρώσεις, το δέρμα τα αισθητήρια όργανα (όργανα των αισθήσεων) και γενικώς ότι ελέγχουμε δια της θελήσεώς μας. Αυτές οι νευρικές οδοί, άγουν κινητικά ερεθίσματα (κατιόντα ή απαγωγά (ως προς το κεντρικό νευρικό σύστημα)). Από την άλλη, η ίδια ομάδα των εγκεφαλο-νωτιαίων νεύρων, διαθέτει νευρικές ίνες, οι οποίες άγουν αισθητικά ερεθίσματα (ανιόντα ή προσαγωγά (ως προς το κεντρικό νευρικό σύστημα)).

• Τα απαγωγά ερεθίσματα των εγκεφαλο-νωτιαίων νεύρων, μεταδίδονται στην περιφέρεια δια μέσου ενός μοναδικού νευρικού κυττάρου το οποίον βρίσκεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα και του οποίου ο νευράξονας, φθάνει χωρίς διακοπή, στην πιο απόμακρη περιφέρεια του σώματος (κατανοούμε δηλαδή ότι το μήκος ενός τέτοιου νευρικού κυττάρου, μπορεί να φθάσει τα 2 μέτρα!).
• Τα προσαγωγά ερεθίσματα των εγκεφαλο-νωτιαίων νεύρων, άγονται σε νευρικές ίνες-κύτταρα οι οποίες είναι μέρη των εγκεφαλο-νωτιαίων γάγγλιων. Το κυτταρικό σώμα των νευρικών αυτών γαγλιακών κυττάρων (νευρώνας), χωρίζεται σε δυο νευράξονες σχήματος Τ (διπολικό νευρικό κύτταρο). Ο ένας κλάδος του νευράξονα, συλλέγει τα αισθητικά ερεθίσματα από την περιφέρεια του σώματος και ο άλλος κλάδος του, εισχωρεί στο κεντρικό νευρικό σύστημα για να  μεταδώσει το ερέθισμα. 

Το αυτόνομο νευρικό σύστημα χωρίζεται από μεριάς ανατομικής τοπογραφίας σε συμπαθητικό νευρικό σύστημα και σε παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα.

Το συμπαθητικό σύστημα περιλαμβάνει τα νεύρα τα οποία εξέρχονται από το ύψος των τμημάτων του θώρακα και της οσφύς της σπονδυλικής στήλης (θωρακο-οσφυϊκό), ενώ το παρασυμπαθητικό σύστημα περιλαμβάνει τα νεύρα τα οποία εξέρχονται από το ύψος του κρανίου και του ιερού τμήματος της σπονδυλικής στήλης (κρανιο-ιερό).

Για την ολοκλήρωση του περιφερικού νευρικού συστήματος είναι απολύτως αναγκαίος ο ρόλος του αυτόνομου νευρικού συστήματος. Οι νευρικές ίνες του αυτόνομου συστήματος, είναι υπεύθυνες για την λειτουργία των οργάνων, μη οριζόμενες από την θέλησή μας. Και αυτός ο τύπος νεύρων, άγει αισθητικά (ανιόντα ή προσαγωγά) και κινητικά (κατιόντα ή απαγωγά) ερεθίσματα.

• Τα απαγωγά ερεθίσματα του αυτόνομου συστήματος, μεταδίδονται στην περιφέρεια, δια μέσου της παρεμβολής δύο γαγγλίων. Το πρώτο ανευρίσκεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα, ενώ το επόμενο γάγγλιο ανευρίσκεται κοντά στο περιφερικό όργανο(σπλάχνο).
• Τα προσαγωγά ερεθίσματα του αυτόνομου συστήματος, άγονται σε νευρικές ίνες στις οποίες παρεμβάλλονται τα συμπαθητικά γάγγλια. Τα ερεθίσματα αυτά, άγονται σε νευρικές ίνες-κύτταρα όπως συμβαίνει και στα εγκεφαλο-νωτιαία γάγγλια. Το σώμα των νευρικών αυτών γαγλιακών κυττάρων, διαθέτει για νευράξονα, έναν άξονα ο οποίος χωρίζεται σε σχήμα Τ, ο ένας κλάδος του οποίου συλλέγει τα αισθητικά ερεθίσματα από την περιφέρεια και ο άλλος κλάδος του, εισχωρεί στο κεντρικό νευρικό σύστημα για να  μεταδώσει το ερέθισμα.

Οι δυο τύποι των νευρικών συνάψεων και ινών στο αυτόνομο νευρικό σύστημα:

1. χολινεργικές

2. αδρενεργικές

Αναφέρθηκε ότι αμέσως μετά την έξοδό τους από το κεντρικό νευρικό σύστημα οι νευρικές ίνες, στον παράπλευρο χώρο της σπονδυλικής στήλης, έρχονται σε επαφή με τα παρασπονδυλικά νευρικά γάγγλια. Αυτό σημαίνει, ότι οι νευρικές ίνες εξερχόμενες (συγκεκριμένα οι νευράξονες των νευρικών κυττάρων) από το κεντρικό νευρικό σύστημα, συνάπτουν σύναψη εντός των γαγγλίων, με το επόμενο νευρικό κύτταρο. Ο τύπος της χημικής ουσίας -του νευροδιεγέρτη – ο οποίος θα χρησιμοποιηθεί σε αυτές τις συνάψεις, καθορίζει έναν ειδικό τρόπο ταξινόμησης του αυτόνομου νευρικού συστήματος.
Ένας μεγάλος αριθμός περιφερικών νευρικών ινών, του αυτόνομου νευρικού συστήματος, συνθέτει και απελευθερώνει στις νευρικές συνάψεις την ουσία ακετυλοχολίνη. Γι΄αυτό τον λόγο οι νευρικές ίνες και οι συνάψεις τους ονομάζονται «χολινεργικές».

Την ακετυλοχολίνη ως νευροδιεγέρτη, διαθέτουν όλες οι προ-γαγγλιακές κινητικές νευρικές ίνες (όπως και οι σωματικές κινητικές νευρικές ίνες –μη αυτόνομου νευρικού συστήματος- των σκελετικών μυών).

Όμως το μεγαλύτερο μέρος από τις μετα-γαγγλιακές συμπαθητικές ίνες, συνθέτουν και απελευθερώνουν έναν άλλο νευροδιεγέρτη, την νοραδρεναλίνη. Γι΄αυτό τον λόγο, οι νευρικές ίνες και οι συνάψεις τους ονομάζονται (για συντομία) «αδρενεργικές».

Οι αδρεγενικοί υποδοχείς

Στην μετα-συναπτική μεμβράνη είναι γνωστό ότι δρουν οι απελευθερωμένοι νευροδιαβιβαστές από την προ-συναπτική μεμβράνη. Στην περίπτωση του αυτόνομου νευρικού συστήματος, ο χημικός μεσολαβητής ο οποίος εκλύεται στις νευρικές συνάψεις (νοραδρεναλίνη), πρέπει να προσδεθεί στην μετα-συναπτική μεμβράνη σε ουσίες-υποδοχείς επί της κυτταρικής μεμβράνης των νευρικών κυττάρων, ώστε μετά από μια αλυσίδα αντιδράσεων να εκσπάσει η γέννηση ενός νέου ηλεκτρικού ερεθίσματος, στο επόμενο νευρικό κύτταρο.

Οι ουσίες-υποδοχείς στην μετασυναπτική μεμβράνη ονομάζονται αδρενεργικοί υποδοχείς και διακρίνονται σε α1, α2, β1, β2, β3.

Ουσίες ή φάρμακα που ευοδώνουν την διέγερση των μετασυναπτικών υποδοχέων αποκαλούνται αγωνιστές.

Ουσίες ή φάρμακα που αναστέλλουν την διέγερση των μετασυναπτικών υποδοχέων αποκαλούνται ανταγωνιστές.

Είναι ανάγκη να υπογραμμιστεί ότι η φαρμακολογία ασχολείται με την μελέτη των φαρμάκων που σχετίζονται με το αυτόνομο νευρικό σύστημα καθ΄ εαυτό ή με τους υποδοχείς οι οποίοι ανευρίσκονται σε κύτταρα ελεγχόμενα από το αυτόνομο νευρικό σύστημα (όπως ο καρδιακός μύς, οι λείες μυϊκές στοιβάδες, οι αδένες).

Τα νευρικά γάγγλια είναι υποστρόγγυλα μορφώματα τα οποία παρεμβάλλονται στην διαδρομή των νεύρων και αποτελούνται από συσσωμάτωμα σωμάτων νευρικών κυττάρων (σώμα νευρικού κυττάρου ονομάζεται εκείνο το μέρος του κυττάρου το οποίον διαθέτει τον πυρήνα του κυττάρου. Το μέρος αυτό ονομάζεται και νευρώνας ενώ ο νευρικός άξονας του κυττάρου ονομάζεται νευράξονας ή νευρίτης).

Διαχωρίζονται σε γάγγλια εγκεφαλικά και νωτιαία και γάγγλια του αυτόνομου νευρικού συστήματος.

• Τα εγκεφαλο-νωτιαία γάγγλια, είναι κατασκευασμένα από νευρώνες (σώματα νευρικών κυττάρων) αισθητικών οδών (προσαγωγές ή ανιούσες). Τα εγκεφαλικά γάγγλια βρίσκονται στην διαδρομή των εγκεφαλικών νεύρων, ενώ κοντά στην έκφυση των οπισθίων ριζών των νωτιαίων νεύρων βρίσκονται τα νωτιαία γάγγλια.
• Τα γάγγλια του αυτόνομου συστήματος είναι κατασκευασμένα από νευρώνες κινητικών οδών (απαγωγές), οι οποίες φθάνουν έως τα σπλαχνικά όργανα.

 Σχηματική παράσταση τομής του νωτιαίου μυελού και των τριών γάγγλιων τα οποία παρεμβάλλονται στην διαδρομή των νεύρων μετά την έξοδό τους από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Το πρώτο γάγγλιο σχηματίζεται από τα κυτταρικά σώματα σχήματος Τ στην πρόσθια επιφάνεια του νωτιαίου μυελού. Πλαγίως της στήλης του νωτιαίου μυελού σχηματίζεται το δεύτερο γάγγλιο το οποίον ανήκει στην συμπαθητική άλυσο ενώ στην συνέχεια το τρίτο γάγγλιο ανευρίσκεται εγγύς των σπλάχνων. Γαλάζιες οδοί: ίνες νωτιαίων νεύρων προσαγωγές (αισθητικές). Κόκκινες οδοί: ίνες νωτιαίων νεύρων απαγωγές (κινητικές).Γκρί οδοί: ίνες συμπαθητικού προσαγωγές (αισθητικές). Μαύρες οδοί: ίνες συμπαθητικού απαγωγές (κινητικές).

Ο μυελός των επινεφριδίων αποτελεί άρρηκτο τμήμα του συμπαθητικού (αυτόνομου) νευρικού συστήματος. Συνεισφέρει μαζί με το υπόλοιπο διάσπαρτο συμπαθητικό νευρικό σύστημα στην ρύθμιση της ταχύτητας λειτουργίας των οργάνων. Διαφέρει από το υπόλοιπο συμπαθητικό σύστημα, επειδή τίθεται σε λειτουργία, όταν ο οργανισμός βρεθεί σε κατάσταση έντονου stress ή σε όλες τις περιπτώσεις στις οποίες ο οργανισμός αποκλίνει από την φυσιολογική ομοιόσταση. Το υπόλοιπο διάσπαρτο συμπαθητικό σύστημα, καθορίζει τις λεπτές ρυθμίσεις, οι οποίες είναι απολύτως αναγκαίες, κάθε στιγμή, για την ρύθμιση των φυσιολογικών λειτουργιών των οργάνων.

Θα μπορούσε ο μυελός των επινεφριδίων να νοηθεί, ως ένα συμπαθητικό γάγγλιο, στο οποίο οι μετα-γαγγλιακοί νευρώνες έχουν χάσει τους νευράξονές τους, ενώ έχει καταστεί όργανο αποτελούμενο από εκκριτικά κύτταρα, τα οποία διεγείρονται από προ-γαγγλιακές νευρικές ίνες, μέσω του σπλαχνικού νεύρου.

Ο μυελός των επινεφριδίων εκκρίνει κυρίως τις κατεχολαμίνες, ήτοι την αδρεναλίνη, την νοραδρεναλίνη και την ντοπαμίνη.

Το συμπαθητικό νευρικό σύστημα στο έμβρυο, προέρχεται από τα αρχέγονα κύτταρα της νευρικής ακρολοφίας. Κατά την πέμπτη εβδομάδα της κύησης, τα κύτταρα αυτά μεταναστεύουν στην θωρακική περιοχή για να σχηματίσουν την συμπαθητική άλυσο, πίσω από το ραχιαίο τμήμα της αορτής. Κατά την έκτη έως όγδοη εβδομάδα κύησης, τα κύτταρα αυτά μεταναστεύουν κατά μήκος της κεντρικής φλέβας και διεισδύουν στον εμβρυικό επινεφριδιακό φλοιό, για να σχηματίσουν τον επινεφριδιακό μυελό.

Το φαιοχρωμοκύττωμα αποτελεί μια δυνητικά θανατηφόρο νόσο, η οποία οφείλεται στην υπερέκκριση κατεχολαμινών από όγκο του επινεφριδίου. Σε πληθυσμό υπερτασικών ασθενών η συχνότητα του φαιοχρωμοκυττώματος δεν ξεπερνά το 1% των ασθενών, όμως τα ποσοστά είναι πολλαπλάσια σε νεκροτομικές μελέτες.

Η νόσος μπορεί να αναπτυχθεί σε ποσοστό 10% επί υπολειμμάτων νευροεξωδερμικού ιστού κατά μήκος της συμπαθητικής αλύσου (των παρασπονδυλικών γαγγλίων). Σε ποσοστό έως 8% το φαιοχρωμοκύττωμα εμφανίζεται και στα δυο επινεφρίδια, ενώ σε ποσοστό έως 14% οι όγκοι αυτοί είναι κακοήθεις.