Description

if you are one of medical, pharmacy and dental students or you are interested about knowing your body’s command center. this collection will be useful for you to learn amazing things about your nervous system

Study Set Content:
1- Page
background image

 

 

 

 

 

The Nervous System 

 

Functions of the Nervous System 
 

 

1. Gathers information from both inside and outside the body  - Sensory Function   

 

2.  Transmits information to the processing areas of the brain and spine 

 

3.  Processes the information in the brain and spine – Integration Function  

 

4.  Sends information to the muscles, glands, and organs so they can respond appropriately – Motor  

 

     Function  

 
 

It controls and coordinates all essential functions of the body including all other body systems  

 

allowing the body to maintain homeostasis or its delicate balance.  

 
 

The Nervous System is divided into 

Two Main Divisions

Central Nervous System (CNS)

 and 

 

the 

Peripheral Nervous System (PNS)

 

 
 
 

Divisions of the Nervous System

 

 
 
 

2- Page
background image

 

 

Basic Cells of the Nervous System  
 

Neuron 

 

Basic functional cell of nervous system 

 

Transmits impulses (up to 250 mph) 
 

Parts of a Neuron 

 

Dendrite 

– receive stimulus and carries it impulses 

toward the cell body 

 

Cell Body

 with nucleus – nucleus & most of 

cytoplasm  

 

Axon 

– fiber which carries impulses away from cell body  

 

Schwann Cells

- cells which produce myelin or fat layer in the Peripheral Nervous System  

 

Myelin sheath

 – dense lipid layer which insulates the axon – makes the axon look gray  

 

Node of Ranvier

 – gaps or nodes in the myelin sheath 

 

Impulses travel 

from dendrite to cell body to axon

  

 
Three types of Neurons  
 

o

 

Sensory neurons

 – bring messages to CNS  

o

 

Motor neurons

 - carry messages from CNS 

o

 

Interneurons

 – between sensory & motor neurons in the 

CNS  

 

Impulses  

 

stimulus

 is a change in the environment with sufficient 

strength to initiate a response.  

 

Excitability

 is the ability of a neuron to respond to the stimulus and convert it into a nerve impulse  

 

All of Nothing Rule

 – The stimulus is either strong enough to start and impulse or nothing happens 

 

Impulses are always the 

same strength along a given neuron

 and they are 

self-propagation 

– once it 

starts it continues to the end of the neuron in only one direction- 

from dendrite to cell body to axon

 

 

The nerve impulse causes a movement of ions across the cell membrane of the nerve cell.  

 
Synapse 

o

 

Synapse 

 

small gap or space between the axon of one neuron and the dendrite of another 

-

 the 

neurons do not actually tough at the synapse 

 

o

 

It is junction between neurons which uses neurotransmitters to start the impulse in the second 
neuron or an effector (muscle or gland) 

o

 

The synapse insures one-way 
transmission of impulses 

 

Neurotransmitters  

 

Neurotransmitters

 – Chemicals in 

the junction which allow impulses to 
be started in the second neuron  

 
 

3- Page
background image

 

Reflex Arc  

 

 

 

 

 

Components of a Reflex Arc 

A. 

Receptor

 - reacts to a stimulus 

B. 

Afferent pathway (sensory neuron)

 - conducts impulses to the CNS 

C. 

Interneuron 

- consists of one or more synapses in the CNS (most are in the spine)  

D. 

Efferent pathway (motor neuron)

 conducts impulses from CNS to effector. 

E.  

Effector

 - muscle fibers (as in the Hamstring muscle) or glands responds by contracting or secreting a 

 

product. 

 

Spinal reflexes

 - initiated and completed at the spinal cord level. Occur without the involvement of higher brain 

centers.  

 
Central Nervous System 

 

Brain 

o

 

Brain stem – medulla, pons, midbrain  

o

 

Diencephalon – thalamus & hypothalamus  

o

 

Cerebellem  

o

 

Cerebrum  

 

Spine  

o

 

Spinal Cord  

 

Meninges  

 

Meninges are the three coverings around 

the  brain & spine and help cushion, protect, 
and  

nourish the brain and spinal cord.

 

 

dura mater is the most outer layer, very 
tough

 

 

arachnoid mater is the middle layer and 
adheres to the dura mater and has 
weblike attachments to the innermost 
layer, the pia mater

 

 

pia mater is very thin, transparent, but 
tough, and covers the entire brain, 
following it into all its crevices (sulci) and spinal cord  

 

 

cerebrospinal fluid, which buffers, nourishes, and detoxifies the brain and spinal cord, flows through 
the subarachnoid space, between the arachnoid mater and the pia mater

 

 

4- Page
background image

 

 
Regions of the Brain 

 
Cerebellum – 

coordination of movement and 

aspects  

of motor learning  

Cerebrum – 

conscious activity including 

perception, emotion, thought, and planning 

 

Thalamus

 

– 

Brain’s switchboard – filters and then 

relays information to various brain regions 

 

Medulla

 

– 

vital reflexes as heart beat and respiration

 

Brainstem – 

medulla, pons, and midbrain 

(involuntary responses) and relays information from 
spine to   upper brain 

 

Hypothalamus– 

involved in

 

regulating activities 

internal organs, monitoring information from the 
 

autonomic nervous system, controlling the pituitary gland and its hormones, and regulating sleep and 

 

appetite      

 

 

 
Cerebrum  

 

 

Is the largest portion of the brain encompasses 
about two-thirds of the brain mass - 

 

It consists of two hemispheres divided by a 
fissure – corpus callosum  

 

It includes the cerebral cortex, the medullary 
body, and basal ganglia 

 

cerebral cortex

 is the layer of the brain often 

referred to as gray matter because it has cell 
bodies and synapses but no myelin  

o

 

The cortex (thin layer of tissue) is gray 

 

because nerves in this area lack the 

 

insulation or white fatty myelin sheath that 

 

makes most other parts of the brain appear 

 

to be white.  

o

 

The cortex covers the outer portion (1.5mm 

 

to 5mm) of the cerebrum and cerebellum  

o

 

The cortex consists of folded bulges called

 

 

gyri

 that create deep furrows or fissures called 

sulci

 

o

 

The folds in the brain add to its surface area which  increases the amount of gray matter and the 

 

quantity of information that can be processed 

 

Medullary body

 – is the white matter of the cerebrum and consists of myelinated axons  

o

 

Commisural fibers – conduct impulses between the hemispheres and form corpus 
callosum 

o

 

Projection fibers – conduct impulse in and out of the cerebral hemispheres 

o

 

Association fibers – conduct impulses within the hemispheres  

 

Basal ganglia

 – masses of gray matter in each hemisphere which are involved in the control of 

voluntary muscle movements  

 
 

 

5- Page
background image

 

 

Lobes of the Cerebrum  

 

 

Frontal – 

motor area involved in 

movement and in planning & 
coordinating behavior 

 

 

Parietal – 

sensory processing, attention, 

and language 

  

 

Temporal 

– auditory perception, speech, 

and complex visual perceptions 

 

 

Occipital – 

visual center

 – 

plays a role in 

processing visual information 

 

 

 

 

 
 
 
 

Special regions 

 

Broca’s area –

 located

 

in the frontal lobe – important in the production of speech

  

 

Wernicke’s area – 

comprehension of language and the production of meaningful speech 

 

 

Limbic System

 – a group of brain structures (aamygdala, hippocampus, septum, basal ganglia, and 

others) that help regulate the expression of emotions and emotional memory

 

 

Brain Waves 

Brain waves

 are rhythmic fluctuation of electric potential 

between parts of the brain as seen on an 

electroencephalogram

 (EEG). 

 

To measure brain waves electrodes are placed onto 
the scalp using the EEG.  

 

There are four types of brainwaves: 

o

 

Beta 

o

 

Alpha 

o

 

Theta 

o

 

Delta 

 
 
 
 
 
 
 

6- Page
background image

 

  

 

 

Peripheral Nervous System

  

 

Cranial nerves 

 

12 pair  

 

Attached to undersurface of brain 

Spinal nerves 

 

31 pair 

 

Attached to spinal cord  

 

Somatic Nervous System  (voluntary) 

 

Relays information from skin, sense organs & 

skeletal 

muscles to CNS

 

 

Brings responses back to skeletal muscles for 

voluntary 

responses 

 

 

Autonomic Nervous System (involuntary) 

 

Regulates bodies involuntary responses 

 

Relays information to internal organs  

 

Two divisions 

o

 

Sympathetic nervous system – in times of 

stress 

§

 

Emergency response 

§

 

Fight or flight  

o

 

Parasympathetic nervous system – when body is at rest or with normal functions  

§

 

 Normal everyday conditions  

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7- Page
background image

 

Major Sense Organs   
 

 

Sensation and perception

  

 

Vision – Eye 

 

Hearing – Ear 

 

Taste – Taste receptors (new) 

 

Smell – Olfactory system  

 

Skin – Hot, cold, pressure, pain  

 
Sense Organs  
 
  Eye

 – 

the organ used to sense light 

 

 

Three layers –  
 

1.  

Outer layer consists of sclera and  cornea

 

 

2. 

Middle layer consists of choroid, ciliary  

 

    body and iris

  

 

3.  

Inner layer consists of retina 

 

Functions of the major parts of the eye:  
 
Sclera or Scleroid Layer – (white of eye) 

a tough protective layer of connective tissue  that helps maintain 

 

the shape of the eye and provides an attachment for the muscles that move the eye  

Cornea

 - the clear, dome-shaped part of the sclera covering the front of the eye through which light enters 

 

the eye  

Anterior Chamber

 – a small chamber between the cornea and the pupil  

Aqueous Humor

 - the clear fluid that fills that anterior chamber of the eye and helps to maintain the shape 

 

of the cornea providing most of the nutrients for the lens and the cornea and involved in waste 

 

management in the front of the eye  

Choroid Layer

 -  middle layer of the eye containing may blood vessels  

Ciliary Body

 - the ciliary body is a circular band of muscle that is connected and sits immediately behind 

 

the iris- produces aqueous humor, changes shape of lens for focusing, and   

Iris

 - the pigmented front portion of the choroid layer and contains the blood vessels  - it determines the eye  

 

color and  it controls the amount of light that enters the eye by changing the size of the pupil (an albino 

 

only has the blood vessels – not pigment so it appears red or pink because of the blood vessels) 

Lens

 - a crystalline structure located just behind the iris - it focuses light onto the retina  

Pupil

 - the opening in the center of the iris- it changes size as the amount of light changes (the more light, 

 

the smaller the hole) 

Vitreous

 - a thick, transparent liquid that fills the center of the eye - it is mostly water and gives the eye its 

 

form and shape (also called the 

vitreous humor

Retina

 - sensory tissue that lines the back of the eye. It contains millions of photoreceptors (

rods for black 

 

& white and cones for color 

) that convert light rays into electrical impulses that are relayed to the 

 

brain via the optic nerve  

Optic nerve

 - the nerve that transmits electrical impulses from the retina to the brain   

Common eye defects

 include – 

myopia

 or nearsightedness where the eyeball is too long or the cornea is too  

 

steep;

  hyperopia

 or far sightedness where the eyeball is short or lens cannot become round enough:  

 

cataracts

 where the lens becomes fogged;  

presbyopia

 where the muscles controlling the bulging of the 

 

lens become weak as we age; 

nyctalopia

 or night blindness where vision is impaired in dim light  and in 

 

the dark due to pigment rhodospin in the rods  not functioning properly  

 

8- Page
background image

 

Images  

 

the cornea and the lens help to produce the image on the retina  

 

images formed by the lens are upside down and backwards when they reach the retina 

 

two types of receptors on the retina  

 

Rods

 – 125 million on a single retina – extremely sensitive to all wavelengths of visible light but 

do not distinguish different color – in dim light only rods are activated where one can see objects 
but not as sharp images and are not able to distinguish their color – most dense in peripheral 
view – 

nighttime vision  

Rods have a pigment called rhodospin 

 

As amount of light increases, the 

cones

 – 7 million on a single retina – mainly in central view are 

stimulated and the color becomes clear – 

daytime vision

  

 

There are three types of cones which distinguish the three colors – blue, red, green 

 

Fovea

 – point of central focus – great density of cones - center of the eye's sharpest vision and 

the location of most color perception - the layers of the retina spread aside to let light fall directly 
on the 
cones  

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Light stimulates rods and cones and sends impulse via optic nerve to brain areas for vision  

 

The Optic Nerve exits the eye just off center near the Fovea - the Optic Nerve exits is referred to 
as the Blind Spot due to the lack of the receptors in this area 

 

The two Optic Nerves come together at the 

Optic Chiasm

 located just under the hypothalamus - 

a crucial part of vision and perception must happen - cross-over of information from the right eye 
crosses over to the left side and visa versa happens here at the Optic Chiasm 

 

Information from each eye must 
be processed in both halves of the 
brain 

 

Information leaves the chiasm via 
the optic tract.  

 

Reorganized optic tract leaves the 
Optic Chiasm and passes onto the 
lateral geniculate nucleus 

 

At the lateral geniculate nuclei 
the information is separated, 
organized, and relayed to 
different areas of the visual 
cortex 

 

The different zones of the visual 
cortex process the different 
aspects of vision and information, 
taken from both visual fields, is 
processed and an image is 
perceived 

.  

 

9- Page
background image

 

 
          

EAR  

 

Outer Ear & ear canal – 

brings sound into eardrum 

Eardrum – 

vibrates to amplify sound &  separates inner and middle ear  

Middle ear

  has 3 small bones or 

Ossicles = 

anvil, stirrup, stapes – amplify sound (small bones) which 

vibrate sound  

Eustachian tube – 

connects middle ear to throat and equalizes pressure on eardrum

 

Cochlea – 

in inner ear – has receptors for sound & sends signals to brain via Auditory Nerve 

 

Process of hearing:  

 

Sound waves enter your outer ear and travel through your ear canal to the middle ear.  

 

The ear canal channels the waves to your eardrum, a thin, sensitive membrane stretched tightly over 
the entrance to your middle ear. 

 

The waves cause your eardrum to vibrate.  

 

It passes these vibrations on to the hammer, one of three tiny bones in your ear. The hammer 
vibrating causes the anvil, the small bone touching the hammer, to vibrate. The anvil passes these 
vibrations to the stirrup, another small bone which touches the anvil. From the stirrup, the vibrations 
pass into the inner ear.  

 

The stirrup touches a liquid filled sack and the vibrations travel into the cochlea, which is shaped 
like a shell.  

 

Inside the cochlea, a vestibular system formed by three semicircular canals that are approximately at 
right angles to each other and which are responsible for the sense of balance and spatial orientation. 
It has chambers filled with a viscous fluid and small particles (

otoliths

) containing calcium 

carbonate. The movement of these particles over small hair cells in the inner ear sends signals to the 
brain that are interpreted as motion and acceleration. The brain processes the information from the 
ear and lets us distinguish between different types of sounds.

 

 
 
 

 

 

10- Page
background image

 

10 

 

Taste and Smell

 – Chemical Receptors 

Taste buds 

 

The mouth contains around 10,000 taste buds, most of 
which are located on and around the tiny bumps on your 
tongue. Every taste bud detects 

five primary

 

tastes

o

 

Sour 

o

 

Sweet 

o

 

Bitter 

o

 

Salty 

o

 

Umami - salts of certain acids (for example 
monosodium glutamate or MSG) 

 

Each of your taste buds contains 50-100 specialised 
receptor cells.  

 

Sticking out of every single one of these receptor cells is 
a tiny taste hair that checks out the food chemicals in 
your saliva.  

 

When these taste hairs are stimulated, they send nerve 
impulses to your brain.  

 

Each taste hair responds best to one of the five basic 
tastes. 

 

Smell Receptors or Olfactory receptors

 

 

Humans able to detect thousands of different smells

 

 

Olfactory receptors occupy a stamp-sized area in the roof of the nasal cavity, the hollow space inside the 
nose 

 

Tiny hairs, made of nerve fibers, dangle from all your olfactory receptors. They are covered with a 
layer of mucus.  

 

If a smell, formed by chemicals in the air, dissolves in this mucus, the hairs absorb it and excite your 
olfactory receptors.  

 

A few molecules are enough to activate these extremely sensitive receptors. 

 

Olfactory Hairs easily fatigued so you do not notice smells 

 

Linked to memories - when your olfactory receptors are stimulated, they transmit impulses to your brain 
and the pathway is directly connected to the limbic system - the part of your brain that deals with 
emotions so you usually either like or dislike a smell 

 

Smells leave long-lasting impressions and are strongly linked to your memories 

 

Much of what we associate as taste also involves smell – that is why hot foods “taste” different 
than “cold” foods  

 

 

 
 

 
 
 
 
 

 
 

11- Page
background image

 

11 

Skin receptors

 

Your skin and deeper tissues contain millions of sensory receptors. 
 
Most of your touch receptors sit close to your skin's surface. 
 

Light touch  

 

Meissner's corpuscles are 
enclosed in a capsule of 
connective tissue 

 

 They react to light touch and are 
located in the skin of your palms, 
soles, lips, eyelids, external 
genitals and nipples  

 

these areas of your body are 
particularly sensitive. 

Heavy pressure 

 

Paccinian corpuscules sense 
pressure and vibration changes 
deep in your skin. 

 

Every square centimeter of your 
skin contains around 14 pressure  
receptors 

Pain 

 

 

skin receptors register pain 

 

pain receptors are the most 
numerous 

 

each square centimeter of your 
skin contains around 200 pain 
receptors 

 

Temperature 

 

skin receptors register warmth and cold

 

 

each square centimeter of your skin contains 6 receptors for cold and 1 receptor for warmth

 

 

Cold receptors

 start to perceive cold sensations when the surface of the skin drops below 95 º F. They 

are most stimulated when the surface of the skin is at 77 º F and are no longer stimulated when the 
surface of the skin drops below 41 º F. This is why your feet or hands start to go numb when they are 
submerged in icy water for a long period of time. 

 

Hot receptors

 start to perceive hot sensations when the surface of the skin rises above 86 º F and are 

most stimulated at 113 º F.  Beyond 113 º F, pain receptors take over to avoid damage being done to the 
skin and underlying tissues. 

 

thermoreceptors are found all over the body, but cold receptors are found in greater density than heat 
receptors – most of the time of our environment is colder than our body temperature  

 

The highest concentration of thermoreceptors can be found in the face and ears so your nose and ears 
always get colder faster than the rest of your body on a chilly winter day

 

 

 

 

 

12- Page
background image

 

12 

Disorders of the Nervous System – symptoms, prevention, treatment  

 

Epilepsy

 - common and diverse set of chronic neurological disorders characterized by seizures. 

 

Seizures 

- the physical findings or changes in behavior that occur after an episode of abnormal 

electrical activity in the brain and are caused by abnormal electrical discharges in the brain 

 

Alzheimer’s Disease

 - a degenerative 

disease

 of the brain that 

causes

 dementia, which is a gradual 

loss of memory, judgment, and ability to function. - the most common form of dementia- affects an 
estimated 1 in 10 people over age 65  

 

Multiple Sclerosis

 - an autoimmune disease that affects 

the brain and spinal cord (central nervous system) - 
body's immune system eats away at the protective 
myelin sheath that covers the axons of the neurons and 
interferes with the communication - MS can affect 
vision, sensation, coordination, movement, and bladder 
and bowel control. 

 

Parkinson’s Disease

 - disorder of the brain that leads to 

shaking (tremors) and difficulty with walking, 
movement, and coordination. People with Parkinson's 
disease have low brain dopamine concentrations. 

 

Shingles (herpes zoster)

 - painful, blistering skin rash due to the varicella-zoster virus, the virus that 

causes chickenpox – the virus remains inactive (becomes dormant) in certain nerves in the body. 
Shingles occurs after the virus becomes active again 

 

Cerebral Palsy

 - group of disorders that can involve brain and nervous system functions such as 

movement, learning, hearing, seeing, and thinking resulting from damage to certain parts of the 
developing brain 

 

Glaucoma

 - a group of eye conditions that lead to damage to the optic nerve due to increased 

pressure in the eye - the eye’s drainage system becomes clogged so the intraocular fluid cannot drain 
and as the fluid builds up, it causes pressure to build within the eye. High pressure damages the 
sensitive optic nerve. 

 

Pink eye (Conjunctivitis)

 – infection of the conjunctiva of the eye 

 

 

 

Effects of Drugs on the Nervous System 

 

Alcohol  - 

central nervous system 

depressant

 – cell membranes are highly permeable to alcohol so 

once in the bloodstream it can diffuse into almost all body tissues.  It is absorbed in the stomach so it 
gets into the blood stream quickly and slows down function of the nervous system 

 

 

Caffeine - 

acts as a central nervous system 

stimulant - 

caffeine suppresses melatonin for up to 10 

hours and also promotes adrenalin. Melatonin is strongly associated with quality sleep, while 
adrenalin is the neurotransmitter associated with alertness. 

 

Nicotine - 

small doses of nicotine have a stimulating action on the central nervous system – it is 

 

highly addictive nicotine's effects on the brain cause an increased release of neurotransmitters 
associated with pleasure. The brain quickly adjusts to repeated nicotine consumption by decreasing 
the amount of neurotransmitters released. The effect of this increased tolerance is that the smoker 
must continue to use nicotine in order to avoid the feelings of discomfort associated with withdrawal 
from the drug. Irritability and anxiety often ensue during nicotine withdrawal. 

 

Marijuana - 

THC, the main active ingredient in marijuana, binds to membranes of nerve cells in the 

central nervous system that have protein receptors. After binding to nerve cells, THC initiates a 
chemical reaction that produces the various effects of marijuana use. One of the effects is 
suppression of memory and learning centers (called the hippocampus) in the brain.

 

 

 

thumb_up_alt Subscribers
layers 12 Items
folder Medicine Category
0.00
0 Reviews
Share It Now!