กายวิภาคและสรีรวิทยาระบบประสาท (Anatomy and physiology of nervous system)

  • โดย ศ.นพ.สมศักดิ์ เทียมเก่า
  • 29 มกราคม 2563
  • Tweet
สารบัญ บทความที่เกี่ยวข้อง

ระบบประสาทมีหน้าที่อย่างไร?

ระบบประสาท (Nervous system) มีหน้าที่ควบคุมและประสานการทำงานของระบบอวัยวะต่างๆของร่างกาย (เช่น ระบบทางเดินหายใจ ระบบทางเดินอาหาร ระบบต่อมไร้ท่อ ระบบอวัยวะสืบพันธุ์ชาย หรือ ระบบอวัยวะสืบพันธุ์สตรี เป็นต้น) หลังจากที่ระบบประสาทรวบ รวมข้อมูลจากสิ่งแวดล้อมภายนอก ที่มีความสัมพันธ์กับระบบอวัยวะต่างๆของร่างกาย ก็จะมีการวิเคราะห์ และสั่งการให้อวัยวะนั้นๆมีการตอบสนองที่เหมาะสม เพื่อ

  • รักษาสมดุลต่างๆของร่างกาย
  • เพื่อตอบสนองต่อความต้องการของร่างกาย

ซึ่งความต้องการที่สำคัญที่สุดของร่างกายคือเพื่อให้ตัวเองอยู่รอด ถ้าเปรียบเทียบให้เห็นภาพที่ชัดเจนขึ้น สมองของมนุษย์เราก็เหมือนซอฟต์แวร์ (Software) ที่ต้องคอยทำงานรับคำสั่ง ประ มวลผลปฏิบัติการออกมา ให้แต่ละอวัยวะในร่างกายมนุษย์ทำงาน ดังนั้นถ้าระบบประสาทโดย เฉพาะสมองของมนุษย์สูญเสียหน้าที่ไป อวัยวะต่างๆก็ไม่สามารถทำงานได้ กฎหมายจึงได้ระบุว่าสมองตายก็เท่ากับการเสียชีวิต (ความตาย) ทั้งนี้หน้าที่ของระบบประสาทมี 4 ประการ คือ

  1. รวบรวมข้อมูล ทั้งจากภายนอกและภายในร่างกาย
  2. นำส่งข้อมูลไปยังระบบประสาทส่วนกลางเพื่อทำการวิเคราะห์
  3. วิเคราะห์ข้อมูล เพื่อให้มีการตอบสนองที่เหมาะสม
  4. สั่งงานไปยังอวัยวะ หรือ ระบบอวัยวะต่างๆ เช่น กล้ามเนื้อ ต่อมไร้ท่อ ต่อมมีท่อต่างๆ หรืออวัยวะอื่นๆให้มีการตอบสนองที่เหมาะสม

ระบบประสาทแบ่งเป็นอะไรได้บ้าง?

ระบบประสาท แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ระบบประสาทส่วนกลาง และ ระบบประสาทส่วนปลาย

1. ระบบประสาทส่วนกลาง (Central nervous system ย่อว่า CNS): เป็นศูนย์กลางควบคุมการทำงานของร่างกาย และเป็นโครงสร้างที่ใหญ่และสำคัญที่สุดของระบบประสาท ประกอบด้วยสมองและไขสันหลัง ทำหน้าที่ร่วมกับระบบประสาทส่วนปลาย (Peripheral nervous system หรือ PNS) ในการควบคุมพฤติกรรม การทำงานของระบบอวัยวะต่างๆทั่วทั้งร่างกาย

สมองอยู่ในกะโหลกศีรษะ และ ไขสันหลังอยู่ในช่องไขสันหลัง(ช่องในกระดูกสันหลัง)ที่อยู่ทางด้านหลังของร่างกายตั้งแต่ต้นคอถึงก้นกบ โครงสร้างเหล่านี้ถูกปกคลุมด้วยเยื่อหุ้มสมองและเยื่อหุ้มไขสันหลัง (Meninges) สมองยังล้อมรอบด้วยกะโหลกศีรษะ และไขสันหลังยังล้อมรอบด้วยกระดูกสันหลังเพื่อช่วยป้องกันการกระทบกระเทือน

อวัยวะและเซลล์ที่สำคัญของระบบประสาทส่วนกลาง คือ สมอง, ไขสันหลัง, และ เซลล์ประสาท

ก. สมอง (Brain) เป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของระบบประสาทส่วนกลาง มีหน้าที่เกี่ยวกับ การจดจำ การคิด และความรู้สึกต่างๆ สมองประกอบด้วยตัวเซลล์ประมาณ 10 พันล้านตัว ถึง 12 พันล้านตัว แต่ละตัวมีใยประสาท/Nerve fiber (เนื้อเยื่อประสาทที่มีลักษณะเป็นเส้น) ที่เรียกว่า แอกซอน (Axon) และเดนไดรต์ (Dendrite) สำหรับให้กระแสไฟฟ้าเคมี/กระแสประสาท (Electrochemical)แล่นผ่านถึงกัน การที่เราจะคิดหรือจดจำสิ่งต่างๆนั้น เกิดจากการเชื่อมต่อของกระแสไฟฟ้าในสมอง

สมองของมนุษย์ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ส่วนดังนี้

  • สมองส่วนหน้า (Forebrain): มีขนาดใหญ่ที่สุด มีรอยหยักเป็นจำนวนมาก สามารถแบ่งออกได้อีก ดังนี้
    • ออลเฟกทอรีบัลบ์ (Olfactory bulb) อยู่ด้านหน้าสุด ทำหน้าที่ ดมกลิ่น
      (ซีรีบรัม (Cerebrum) มีขนาดใหญ่สุด มีรอยหยักเป็นจำนวนมาก ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเรียนรู้ ความสามารถต่างๆ เป็นศูนย์การทำงานของกล้ามเนื้อ การพูด การมองเห็น การดมกลิ่น การชิมรส แบ่งเป็นสองซีก แต่ละซีกจะแบ่งได้เป็น 4 ส่วน ดังนี้
      • สมองกลีบหน้า (Frontal lobe): ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหว การออกเสียง ความคิด ความจำ สติปัญญา บุคลิก ความรู้สึก พื้นอารมณ์
      • สมองกลีบขมับ (Temporal lobe): ทำหน้าที่ควบคุมการได้ยิน การดมกลิ่น
      • สมองกลีบหลัง (Occipital lobe): ทำหน้าที่ควบคุมการมองเห็น
      • สมองกลีบด้านข้าง(Parietal lobe): ทำหน้าที่ควบคุมความรู้สึกด้านการสัมผัส การพูด การรับรส
    • ธาลามัส (Thalamus): อยู่เหนือไฮโปธาลามัส ทำหน้าที่เป็นสถานีถ่ายทอดกระแสประสาท เพื่อส่งไปจุดต่างๆในสมอง รับรู้และตอบสนองความรู้สึกเจ็บปวด ทำให้มีการสั่งการแสดงออกพฤติกรรมด้านความเจ็บปวด
    • ไฮโปธาลามัส (Hypothalamus) ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบประสาทอัตโนมัติ และสร้างฮอร์โมนต่างๆเพื่อควบคุมการผลิตฮอร์โมนจากต่อมใต้สมอง ซึ่งจะทำการควบคุมสมดุลของปริมาณน้ำและสารละลายเกลือแร่ในเลือด และยังเกี่ยวกับการควบคุมอุณหภูมิร่างกาย อารมณ์ความรู้สึก วงจรการตื่นและการหลับ การหิว การอิ่ม และความรู้สึกทางเพศ
  • สมองส่วนกลาง (Midbrain): เป็นสมองที่ต่อจากสมองส่วนหน้า เป็นสถานี รับ- ส่งการทำงานระหว่างสมองส่วนหน้ากับสมองส่วนท้าย และสมองส่วนหน้ากับลูกตา ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของลูกตาและม่านตา
  • สมองส่วนท้าย (Hindbrain) ประกอบด้วย
    • พอนส์ (Pons) อยู่ด้านหน้าของซีรีเบลลัมติดกับสมองส่วนกลาง ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานบางอย่างของร่างกาย เช่น การเคี้ยวอาหาร การหลั่งน้ำลาย การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อบริเวณใบหน้า การกลอกตา การหายใจ
    • เมดัลลา (Medulla) เป็นสมองส่วนท้ายสุด ต่อกับไขสันหลัง เป็นทางผ่านของกระแสประสาทระหว่างสมองกับไขสันหลัง เป็นศูนย์กลางการควบคุมการทำงานเหนืออำนาจจิตใจ เช่น ไอ จาม สะอึก หายใจ การเต้นของ
    • ซีรีเบลลัม (Cerebellum) อยู่ใต้เซรีบรัม ควบคุมระบบกล้ามเนื้อให้สัมพันธ์กันและควบคุมการทรงตัวของร่างกาย และการเคลื่อนไหวที่ต้องการความแม่นยำสูง

อนึ่ง: สมองและไขสันหลัง จะมีเนื้อเยื่อบางๆที่ห่อหุ้ม เรียกว่า เยื่อหุ้มสมองและเยื่อหุ้มไขสันหลัง (เยื่อหุ้มสมอง หรือ Meninges) มี 3 ชั้น คือ

  • ชั้นนอก (Dura mater): เป็นเนื้อเยื่อที่เหนียว แข็งแรงมากโดยมีหน้าที่ป้องกันการกระทบกระ เทือนสมองและไขสันหลัง
  • ชั้นกลาง (Arachoid mater): เป็นเนื้อเยื่อบางๆ
  • ชั้นใน (Pia mater): มีหลอดเลือดแทรกมากมายทำหน้าที่ส่งอาหารไปเลี้ยงสมอง

ในระหว่าง เยื่อหุ้มชั้นกลางกับชั้นใน จะมีการบรรจุของเหลวที่เรียกว่า น้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลัง (Cerebrospinal fluid ย่อว่า CSF/ซีเอสเอฟ)

โดยเยื่อหุ้มสมองและไขสันหลัง และน้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลัง ทำหน้าปกป้องพยุงสมองและไขสันหลังไม่ให้ได้รับการกระทบกระเทือนขณะเคลื่อนไหว และทำให้สมองและไขสันหลังชุ่มชื้นอยู่เสมอ

ข. ไขสันหลัง (Spinal cord): เป็นเนื้อเยื่อประสาทจากสมองส่วนอยู่ภายในโพรงกระดูกสันหลัง ซึ่งกระแสประสาทจากส่วนต่างๆของร่างกายจะผ่านไขสันหลังนี่เอง โดยมีเส้นประสาทไขสันหลัง (Spinal nerve) จำนวน 31 คู่ออกจากไขสันหลัง เส้นประสาทที่ออกมาจากไขสันหลังเรียกว่า รากประสาท/รากเส้นประสาท (Nerve root) โดยเมื่อออกจากไขสันหลังแล้ว จะมีการรวมกันของรากประสาทด้านหลัง กับรากประสาทด้านหน้า

  • รากประสาทด้านหลัง ประกอบด้วยเซลล์ประสาทรับความรู้สึก ทำหน้าที่นำความรู้สึกจากส่วนต่างๆของร่างกายเข้ามายังไขสันหลัง
  • รากประสาทด้านหน้า ประกอบด้วยเซลล์ประสาทนำคำสั่ง ทำหน้าที่นำกระแสประ สาทหรือคำสั่งจากไขสันหลังออกไปยังกล้ามเนื้อหรือต่อมต่างๆภายในร่างกาย

ทั้งนี้ เส้นประสาทไขสันหลังในคนมีทั้งหมด 31 คู่ ประกอบด้วย

  • เส้นประสาทไขสันหลังบริเวณคอ (Cervical nerves) 8 คู่
  • บริเวณอก (Thoracic nerves) 12 คู่
  • บริเวณเอว (Lumbar nerves) 5 คู่
  • บริเวณกระเบนเหน็บ (Sacral nerves) 5 คู่ และ
  • บริเวณกระดูกก้นกบ (Coccygeal nerves) อีก 1

เส้นประสาทไขสันหลัง มีใยประสาท (Nerve fiber) ที่ทำหน้าที่แตกต่างกัน 4 ชนิด คือ

  • ใยประสาทนำความรู้สึกที่ผิวหนัง ผนังลำตัว ข้อต่อ และเส้นเอ็น ทำให้เรารู้สึกร้อน เย็น สัมผัสลูบไล้ เจ็บปวด รู้สึกว่าขณะหนึ่งๆกำลังเดิน ยืน วิ่ง หรือทรงตัวเช่นไร ตัวอย่างเช่น ขณะยืน ความรู้สึกที่ข้อกระดูกสันหลัง ข้อสะโพก ข้อเข่า ข้อเท้า ซึ่งรับน้ำหนักของร่างกาย ทำให้เรารู้ว่าเรากำลังยืนอยู่ เป็นต้น
  • ใยประสาทที่นำคำสั่งจากไขสันหลังไปยังกล้ามเนื้อลาย ก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวทั้งแบบที่บังคับได้และแบบที่บังคับไม่ได้ ถ้าเซลล์ประสาทนี้ถูกทำลายไป จะเกิดอาการอัมพาตของกล้ามเนื้อตามอวัยวะต่างๆ เช่น แขน ขา
  • ใยประสาทชนิดนำกระแสประสาทจากหน่วยรับความรู้สึกของหลอดเลือดและอวัยวะต่างๆที่อยู่ในช่องท้องและช่องทรวงอก ใยประสาทนี้ถูกกระตุ้นเมื่ออวัยวะภายในร่างกายเกิดการเปลี่ยนแปลง เช่น ลำไส้พองตัว หลอดเลือดหดตัว
  • ใยประสาทเกี่ยวข้องกับระบบประสาทอัตโนมัติ ใยประสาทนี้ไปสิ้นสุดที่กล้ามเนื้อเรียบและต่อมต่างๆภายในร่างกาย เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ เช่น การเคลื่อนไหวของลำไส้

ค. เซลล์ประสาท (Neuron): เป็นส่วนที่เล็กที่สุดในระบบประสาท ประกอบด้วยเซลล์ประสาทประมาณ 10,000 ล้านถึง 100,000 ล้านเซลล์ โดยสามารถจำแนกตามหน้าที่ของเซลล์ประสาทได้ 3 ชนิด คือ

  • เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (Sensory neuron) ทำหน้าที่รับกระแสความรู้สึกส่งเข้าสู่สมองและไขสันหลัง แล้วถ่ายทอดกระแสประสาทไปยังเซลล์ประสาทสั่งการ อาจผ่านเซลล์ประสานงานหรือไม่ผ่านก็ได้
  • เซลล์ประสาทสั่งการ (Motor neuron) ทำหน้าที่นำกระแสประสาทออกจากไขสันหลังส่งไปยังหน่วยปฏิบัติงาน เช่น กล้ามเนื้อแขนขา ซึ่งอยู่ห่างไกลไขสันหลังมาก จึงเป็นเซลล์ประสาทที่มีใยประสาทแอกซอนยาวกว่าเดนไดรต์ อาจยาวถึง 1 เมตร
  • เซลล์ประสาทประสานงาน (Interneuron) ทำหน้าที่รับกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทรับความรู้สึกแล้วส่งให้เซลล์ประสาทสั่งการ ดังนั้น ตำแหน่งของเซลล์ชนิดนี้จึงอยู่ภายในสมองและในไขสันหลัง

2. ระบบประสาทส่วนปลาย (Peripheral nervous system ย่อว่า PNS): ประกอบ ด้วยเซลล์ประสาทที่ไม่ได้อยู่ในระบบประสาทส่วนกลาง เป็นเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากร่างกาย และนำส่งไปยังระบบประสาทส่วนกลาง เรียกว่า ‘เซลล์ประสาทส่วนนำเข้าคำสั่ง (Afferent neurons)’, และตัวที่นำส่งข้อมูลจากระบบประสาทส่วนกลาง (CNS)ออกไปยังเนื้อเยื่อ/อวัยวะต่างๆ เรียกว่า ‘เซลล์ประสาทส่วนส่งออกคำสั่ง (Efferent neurons)’

ระบบประสาทส่วนปลายทำหน้าที่รับและนำความรู้สึกเข้าสู่ระบบประสาทส่วนกลางและนำไปสู่หน่วยปฏิบัติการตามอวัยวะต่างๆ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยรับความรู้สึกและอวัยวะรับสัมผัส รวมทั้งเซลล์ประสาทและเส้นประสาทที่อยู่นอกระบบประสาทส่วนกลาง

ระบบประสาทส่วนปลาย จำแนกตามลักษณะการทำงานได้ 2 แบบดังนี้

  • ระบบประสาทภายใต้อำนาจจิตใจ (Voluntary nervous system): เป็นระบบควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อที่บังคับได้ รวมทั้งการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก
  • ระบบประสาทนอกอำนาจจิตใจ (Involuntary nervous system หรือ Autonomic nervous system): เป็นระบบประสาทที่ทำงานโดยอัตโนมัติ มีศูนย์กลางควบคุมอยู่ในสมองและไขสันหลัง ได้แก่ การเกิดปฏิกิริยาโต้ตอบแบบเฉียบพลัน และเมื่อมีกระตุ้น/สิ่งเร้า มากระตุ้นที่อวัยวะรับสัมผัส เช่น ผิวหนัง กระแสประสาทจะส่งไปยังไขสันหลัง และไขสันหลังจะสั่งการตอบสนองไปยังกล้ามเนื้อโดยไม่ผ่านไปที่สมอง เช่น เมื่อมีเปลวไฟมาสัมผัสที่ปลายนิ้ว กระแสประสาทจะถูกส่งผ่านไปยังไขสันหลังโดยไม่ผ่านไปยังสมอง ไขสันหลังทำหน้าที่สั่งการให้กล้ามเนื้อที่แขนเกิดการหดตัว เพื่อดึงมือออกจากเปลวไฟทันที

สรุป

เมื่อเราทราบองค์ประกอบของระบบประสาทเบื้องต้นแล้ว ผมขอสรุปเพื่อความเข้าใจง่ายๆว่า แต่ละส่วนของระบบประสาท ถ้าเปรียบเทียบกับระบบไฟฟ้าแล้วมีความเหมือน ดังนี้

  • สมอง เท่ากับ โรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า
  • ไขสันหลัง เท่ากับ สายไฟฟ้าแรงสูงที่ส่งไฟฟ้าไปตามพื้นที่ต่างๆ
  • รากประสาท หรือ เส้นประสาทสมอง เท่ากับ สายไฟฟ้าย่อยที่ส่งไฟฟ้าไปตามชุมชนหรือหมู่บ้านต่างๆ
  • เส้นประสาท เท่ากับ สายไฟฟ้าที่เข้าไปในแต่ละบ้าน เพื่อให้พลังงานไฟฟ้าไปตามเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ซึ่งก็เทียบเท่ากับระบบหรืออวัยวะของมนุษย์เรา

*ดังนั้น ถ้าระบบประสาทมีความผิดปกติก็จะส่งผลกับระบบอวัยวะต่างๆของร่างกาย

โรคระบบประสาทคืออะไร? มีโรคอะไรได้บ้าง?

โรคระบบประสาท หรือโรคของระบบประสาท คือ โรคที่มีการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาท ไม่ใช่โรคทางจิตประสาทที่เข้าใจกัน ได้แก่ โรคที่สมอง โรคไขสันหลัง รวมทั้ง โรคเส้นประสาททั่วร่างกาย ซึ่งมีพยาธิสภาพแสดงให้เห็นได้โดย

  • การตรวจร่างกาย ทั่วไป
  • การตรวจร่างกายทางระบบประสาท
  • การตรวจสืบค้นโรคระบบประสาท
  • การตรวจทางห้องปฏิบัติการต่างๆ เช่น
    • การตรวจน้ำไขสันหลัง (การเจาะน้ำไขสันหลัง)
    • การตรวจภาพระบบประสาทด้วย เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (ซีทีสแกน) และ/หรือ เอมอาร์ไอ
    • การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (การตรวจอีอีจี/EEG)

อนึ่ง : สาเหตุของโรคระบบประสาทไม่ได้เกิดจากอารมณ์หรือจิตใจ (โรคที่เกิดจากอารมณ์จิตใจ ทางแพทย์เรียกว่า ‘โรคจิตเวช หรือ โรคทางจิตเวช/Mental disorder หรือ Psychological disorder)’ แต่เกิดจากพยาธิสภาพของอวัยวะส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบประสาทเอง

ทั้งนี้ โรคหรือภาวะผิดปกติของระบบประสาท ที่พบบ่อย คือ

  • การบาดเจ็บของระบบประสาท เช่น ได้รับอุบัติเหตุทำให้เกิดอันตรายต่อสมอง และ/หรือไขสันหลัง และ/หรือ เส้นประสาท ผลกระทบ/อาการที่เกิดขึ้น จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ได้รับบาดเจ็บและความรุนแรง เช่น อุบัติเหตุต่อสมองผู้ป่วยอาจเกิดอัมพาต หรือไม่รู้สติ/โคม่าเป็นเจ้าหญิงนิทรา
  • โรคหลอดเลือดสมอง(อัมพาต)/ โรคหลอดเลือดสมองชนิดขาดเลือดและชนิดเลือดออก อาจเป็นจากโรคหลอดเลือดสมองตีบ ทำให้เกิดการตายของเนื้อสมอง หรือจากหลอดเลือดในสมองแตกทำให้มีก้อนเลือดในสมอง อาการของผู้ป่วยขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรอยโรค ผู้ป่วยมักจะเกิดอัมพาตครึ่งซีก ภาวะนี้มักเกิดในผู้ที่มีปัจจัยเสี่ยง เช่น ความดันโลหิตสูง เบาหวาน ไขมันในเลือดสูง
  • โรคติดเชื้อของระบบประสาทกลาง เช่น โรคไข้สมองอักเสบ, การติดเชื้อของเยื่อหุ้มสมอง (เยื่อหุ้มสมองอักเสบ), ฝีในสมอง, ผู้ป่วยอาจมีความผิดปรกติของการรู้สติ ชัก ไข้สูง และหมดสติ/โคม่า
  • โรคสมองเสื่อม พบในผู้สูงอายุ ผู้ป่วยมีอาการ หลงลืม ความจำเสื่อม มีพฤติกรรมเปลี่ยนแปลง
  • ความผิดปกติทางเมตาโบลิก/การสันดาป (Metabolic กระบวนการในการใช้พลังงานของเซลล์) เช่น การขาดวิตามิน หรือ ขาดสารอาหาร เช่น ผู้ป่วยที่มีภาวะขาดวิตามินบี1 ทำให้เกิดเส้นประสาทอักเสบ มีอาการชาปลายมือปลายเท้า, ผู้ป่วยโรคเบาหวานก็อาจมีอาการที่เกิดจากเส้นประสาทอักเสบจากมีน้ำตาลในเลือดสูง
  • โรคเนื้องอก และโรคมะเร็งของระบบประสาท เช่น เนื้องอกและมะเร็งสมอง หรือมะเร็งของอวัยวะอื่นที่แพร่กระจายมาที่สมอง ผู้ป่วยอาจมีอาการปวดศีรษะเรื้อรัง และรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ หรือมีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรง หรืออาการผิดปกติอื่นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรอยโรค
  • โรคอื่นๆ เช่น โรคลมชัก, โรคปวดศีรษะไมเกรน
 

บรรณานุกรม

  1. https://www.baanjomyut.com/library_2/nervous_system/index.html [2020,Jan25]