5-Автономная нервная система

5-Автономная нервная система

Нервная система подразделяется на соматическую ( Слайд 2 ) и автономную (вегетативную) ( Слайд 3 ).

Соматическая нервная система управляет работой скелетных мышц, а автономная – регулирует деятельность внутренних органов.

Автономная и соматическая нервные системы действуют в организме содружественно, в то же время между ними системами существует много различий.

Различия между автономной и соматической нервными системами

Автономная нервная система (вегетативная) является непроизвольной, она не контролируется сознанием, соматическая – подчиняется произвольному контролю.

Автономная нервная система иннервирует внутренние органы, железы внешней и внутренней секреции, кровеносные и лимфатические сосуды, гладкую мускулатуру. Еѐ основная функция – поддерживать постоянство внутренней среды организма. Соматическая нервная система иннервирует скелетную мускулатуру.

Рефлекторная дуга как соматического, так и автономного рефлексов состоит из трех звеньев: афферентного (сенсорного, чувствительного), вставочного и эффекторного (исполнительного) ( Слайд 4 ). Однако в автономной нервной системе эффекторный нейрон располагается за пределами центральной нервной системы и находится в ганглиях (узлах). Нейроны автономной нервной системы, которые находится в ЦНС, называются преганглионарными нейронами, а их отростки – преганглионарными волокнами . Эффекторные нейроны, которые находятся в узлах, называются постганглионарными нейронами, а их отростки – соответственно постганглионарными волокнами . В соматической нервной системе эффекторные нейроны находятся в ЦНС (серое вещество спинного мозга).

Волокна автономной нервной системы выходят из ЦНС только в определенных участках ствола головного мозга, а также в грудопоясничном и крестцовом отделах спинного мозга. Во внутриорганном отделе рефлекторные дуги полностью находятся в органе и не имеют выходов из ЦНС. Волокна соматической нервной системы выходят из спинного мозга сегментарно на всем его протяжении ( Слайд 5 ).

Структура и функции автономной нервной системы

В автономной нервной системе выделяют симпатический и парасимпатический отделы ( Слайд 6 ). Каждый из них, в свою очередь, имеет центральные и периферические отделы. Центральные отделы находятся в мозговом стволе и спинном мозге, в нѐм расположены тела преганглионарных нейронов.

Периферический отдел представлен отростками нейронов (пре- и постганлионарными волокнами), а также ганглиями , в которых расположены тела постганглионарных нейронов. В ганглиях автономной нервной системы находятся синаптические контакты между пре- и постганглионарными нейронами.

Многие внутренние органы получают как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию. Как правило (хотя и не всегда), парасимпатическая и симпатическая системы оказывают на ткани и органы противоположное влияние.

В стенках многих полых внутренних органов (бронхов, сердца, кишечника) имеются нервные узлы, которые обеспечивают регуляцию функций на местном уровне, во многом независимо от парасимпатической и симпатической систем. Эти узлы объединяют в отдельную часть автономной нервной системы – метасимпатическую ( энтеральную , внутриорганную )

Симпатический отдел автономной нервной системы ( Слайд 7 )

Центры симпатической нервной системы представлены ядрами, расположенными в боковых рогах серого вещества спинного мозга (с VIII шейного до I – II поясничных сегментов). Аксоны преганглионарных нейронов, составляющих эти ядра, выходят из спинного мозга в составе его передних корешков и заканчиваются в пара — или превертебральных ганглиях . Паравертебральные ганглии находятся около позвоночного столба, а превертебральные – в брюшной полости. В паравертебральных и превертебральных ганглиях лежат постганглионарные нейроны, отростки которых образуют постганглионарные волокна. Эти волокна подходят к исполнительным органам.

Окончания преганглионарных волокон выделяют медиатор ацетилхолин, а постганглионарных — в основном норадреналин. Исключение составляют постганглионарные волокна, иннервирующие потовые железы, и симпатические нервы, расширяющие сосуды скелетных мышц. Эти волокна называются симпатическими холинергическими , потому что из их окончаний секретируется ацетилхолин.

Функции симпатической системы. Симпатический отдел нервной системы активируется при стрессе. У животных стресс подразумевает двигательную активность (реакцию бегства или борьбы), поэтому функции симпатической нервной системы направлены на обеспечение мышечной работы.

При возбуждении симпатических нервов усиливается работа сердца, сосуды кожи и брюшной полости суживаются, а в скелетных мышцах и в сердце – расширяются. За счѐт таких влияний на сердечно-сосудистую систему усиливается кровоток в работающих органах (скелетных мышцах, сердце, головном мозге). Мускулатура бронхов расслабляется, и их просвет увеличивается. Увеличение просвета бронхов происходит в ответ на усиление лѐгочной вентиляции и возрастание объѐма воздуха, проходящего

через дыхательные пути.

Пищеварительная и мочевыделительная функции при физической нагрузке тормозятся, поэтому моторная и секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта снижается, происходит сокращение сфинктеров мочевого и желчного пузыря и расслабление их тел. Под влиянием симпатической системы происходит расширение зрачка.

Симпатическая нервная система не только регулирует работу внутренних органов, но и оказывает влияние на обменные процессы, протекающие в скелетных мышцах и в нервной системе. При активации симпатической системы происходит усиление обменных процессов. Кроме того, при еѐ возбуждении увеличивается активность мозгового вещества надпочечников, выделяется адреналин.

Симпатический отдел автономной нервной системы — это система тревоги, мобилизации защитных сил и ресурсов организма ( Слайд 8 ). Еѐ возбуждение приводит к повышению кровяного давления, выходу крови из депо, распаду гликогена в печени и поступлению в кровь глюкозы, повышению метаболизма тканей, активации центральной нервной системы. Все эти процессы связаны с расходом энергии в организме, т. е. симпатическая нервная система выполняет эрготропную функцию.

Парасимпатический отдел автономной нервной системы

Центрами парасимпатического отдела автономной нервной системы ( Слайд 9 ) являются ядра, находящиеся в среднем мозге (III пара черепномозговых нервов), продолговатом мозге (VII, IX и X пары черепно-мозговых нервов) и крестцовом отделе спинного мозга. Из среднего мозга выходят преганглионарные волокна парасимпатических нервов, которые входят в состав глазодвигательного нерва (III). Из продолговатого мозга выходят преганглионарные волокна, идущие в составе лицевого (VII), языкоглоточного (IX) и блуждающих (X) нервов. От крестцового отдела спинного мозга отходят преганглионарные парасимпатические волокна, которые входят в состав тазового нерва.

Парасимпатическая часть III нерва отвечает сужение зрачка, VII и IX нерв иннервируют слюнные и слѐзные железы. Блуждающий нерв обеспечивает парасимпатическую иннервацию почти всех органов грудной и брюшной полостей, за исключением малого таза. Органы малого таза получают парасимпатическую иннервацию из крестцовых сегментов спинного мозга.

Ганглии парасимпатической нервной системы располагаются вблизи иннервируемых органов или внутри них , поэтому, в отличие от симпатического отдела, преганглионарные волокна парасимпатического отдела длинные, а постганглионарные – короткие . В окончаниях парасимпатических волокон выделяется ацетилхолин. Парасимпатические волокна иннервируют только определенные части тела. Скелетные мышцы, головной мозг, гладкие мышцы кровеносных сосудов, органы чувств и мозговое вещество надпочечников не имеют парасимпатической

Функции парасимпатической нервной системы. Парасимпатический отдел автономной нервной системы активен в состоянии покоя, еѐ действие направлено на восстановление и поддержание постоянства состава внутренней среды организма ( Слайд 10 ). Таким образом, парасимпатическая нервная система выполняет в организме трофотропную функцию.

При возбуждении парасимпатических нервов тормозится работа сердца , повышается тонус гладкой мускулатуры бронхов, в результате чего уменьшается их просвет, сужается зрачок. Также стимулируются процессы пищеварения (моторика и секреция), обеспечивая тем самым восстановление уровня питательных веществ в организме, происходит опорожнение желчного пузыря, мочевого пузыря, прямой кишки . Действуя на поджелудочную железу, блуждающий нерв способствует выработке инсулина. Это в свою очередь приводит к снижению уровня глюкозы в крови, стимуляции синтеза гликогена в печени и образованию жиров.

Внутриорганный отдел (энтеральный, метасимпатический)

К этому отделу относятся интрамуральные (то есть находящиеся в стенке органа) нервные сплетения всех полых внутренних органов, которые обладают собственной автоматической двигательной активностью: сердце, бронхи, мочевой пузырь, пищеварительный тракт, матка, желчный пузырь и желчные пути ( Слайды 11, 12 ).

Внутриорганный отдел имеет все звенья рефлекторной дуги: афферентный, вставочный и эфферентный нейроны, которые полностью находятся в нервных сплетениях внутренних органов. Этот отдел отличается более строгой автономностью, т.е. независимостью от ЦНС. Симпатические и парасимпатические нервы образуют синаптические контакты на вставочных и эфферентных нейронах внутриорганной нервной системы. Некоторые эфферентные нейроны метасимпатической системы могут быть одновременно парасимпатическими постганглионарными нейронами. Все это обеспечивает надежность в деятельности органов.

Преганглионарные волокна метасимпатической системы выделяют

ацетилхолин и норадреналин, постганглионарные — АТФ и аденозин, ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, адреналин, гистамин и

Этот отдел автономной нервной системы управляет работой гладких мышц, всасывающего и секретирующего эпителия, локальным кровотоком, местные эндокринными и иммунными механизмами. Таким образом, метасимпатическая система отвечает за реализацию простейших моторных и секреторных функций, а симпатический и парасимпатические отделы контролируют и корректируют его работу, выполняя более сложные функции.

Медиаторы автономной нервной системы ( Слайд 13 )

Преганглионарные нейроны обоих отделов автономной нервной

системы выделяют медиатор ацетилхолин . На постинаптической мембране всех постганглионарных нейронов находятся Н-холинорецепторы (они чувствительны к никотину).

В окончаниях постганглионарных нейронов парасимпатической

системы секретируется ацетилхолин , который действует на М- холинорецепторы в тканях. Эти рецепторы чувствительны к яду мухомора

В окончаниях симпатических постганглионарных нейронов выделяется норадреналин , который действует на α- и β-адренорецепторы . Эффект симпатической нервной системы на органы и ткани зависит от типа адренорецепторов, которые там находятся, причѐм иногда этот эффект может быть противоположным. Например, сосуды, в которых есть α- адренорецепторы под влиянием симпатической системы суживаются, а сосуды с β-рецепторами – расширяются.

α-а дренорецепторы в основном находятся в гладких мышцах сосудов кожи, слизистых и органов брюшной полости, а также в радиальной мышце глаза, гладких мышцах кишечника, сфинктерах пищеварительного тракта и мочевого пузыря, в поджелудочной железе, жировых клетках, тромбоцитах.

β- адренорецепторы расположены в основном в сердце, гладкой мускулатуре кишечника и бронхов, в жировой ткани, в сосудах сердца.

Центры регуляции автономных функций ( Слайд 14 )

Описанные выше центры автономной нервной системы (в среднем, продолговатом и спинном мозге) регулируются вышележащими отделами ЦНС. Один из высших центров регуляции автономных функций находится в

гипоталамусе . Стимуляция ядер задней группы гипоталамуса сопровожда-

ется реакциями, аналогичными раздражению симпатической нервной системы: расширение зрачков и глазных щелей, учащение сердечных сокращений, сужение сосудов и повышение артериального давления, торможение моторной активности желудка и кишечника, увеличение содержания в крови адреналина и норадреналина, концентрации глюкозы. Стимуляция передних ядер гипоталамуса приводит к эффектам, подобным раздражению парасимпатической нервной системы: сужение зрачков и глазных щелей, замедление частоты сердечных сокращений, снижение артериального давления, усиление моторной активности желудка и кишечника, увеличение секреции желудочных желез, стимуляция секреции инсулина и снижение уровня глюкозы в крови. Средняя группа ядер гипоталамуса обеспечивает регуляцию метаболизма и водного баланса, там расположены центры голода, жажды и насыщения. Кроме того, гипоталамус отвечает за эмоциональное поведение, формирование половых и агрессивнооборонительных реакций.

Центры лимбической системы . Эти центры отвечают за формирование автономного компонента эмоциональных реакций (то есть изменение работы внутренних органов при эмоциональных состояниях), пищевое, сексуальное, оборонительное поведение, а также регуляцию систем, обеспечивающих сон

и бодрствование, внимание.

Мозжечковые центры . Благодаря наличию активирующего и тормозного механизмов мозжечок может оказывать стабилизирующее влияние на деятельность внутренних органов, осуществляя коррекцию автономных рефлексов.

Центры ретикулярной формации . Ретикулярная формация тонизирует и повышает активность других автономных нервных центров.

Центры коры больших полушарий . Кора больших полушарий осуществляет высший интегративный (общий) контроль автономных функций, оказывая нисходящие тормозные и активирующие влияний на ретикулярную формацию и другие подкорковые центры.

В целом, вышележащие отделы центральной нервной системы, не вмешиваясь в деятельность нижележащих центров, корректируют их работу исходя из конкретной ситуации и состояния организма. Таким образом, автономная нервная система имеет иерархическую (соподчинѐнную) структуру; самыми низшими элементами этой системы являются внутриорганные узлы, которые обеспечивают выполнение простейших функций (например, нервные сплетения в стенки кишки регулируют перистальтические сокращения), а самым высшим элементом – кора головного мозга.

Вегетативная дистония у детей

Все органы и системы организма находятся под регулирующим воздействием нервной системы, состоящим из центрального отдела (головной мозг) и вегетативного отдела. Вегетативная нервная система при взаимодействии с корой головного мозга и эндокринной системой (щитовидная железа, гипофиз, надпочечники) принимает непосредственное участие в адаптации организма, регулирует реакции на любые стрессорные воздействия. Вегетативная нервная система состоит из 2 отделов: симпатический и парасимпатический. Симпатический отдел включаются в ситуациях, требующих напряженной психической и физической деятельности. Парасимпатический отдел проявляет свою основную функцию вне периода наряженной активности организма, преимущественно в период «отдыха».

«Синдром вегетативной дистонии» — это состояние, которое характеризуется нарушениями вегетативной (нервной) регуляции работы внутренних органов: сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, желез внутренней секреции. Изменения со стороны всех этих систем носят функциональный, т.е. обратимый характер и не представляют угрозы для жизни и здоровья ребенка. Причиной развития вегетативной дистонии являются наследственно — конституциональные факторы.

Дети с дистонией могут предъявлять самые разнообразные жалобы

Самые частые из них — головные боли, боли в области сердца и живота. Как правило, такие дети плохо переносят транспорт, душные помещения, могут быть головокружения и даже кратковременные потери сознания (обмороки). Нередко отмечается нестабильное артериальное давление, повышенная утомляемость, беспокойный сон, перемена настроения. Часто бывают внезапные ощущения проколов в левой половине грудной клетки, особенно на вдохе, сопровождающиеся чувством затрудненного дыхания, сердцебиения, бледностью.

Со стороны органов дыхания могут отмечаться приступы внезапной одышки, без видимых причин появляются глубокие «вздохи», так называемый «дыхательный невроз», приступы невротического, спазматического кашля.

При дистонии могут появляться боли и неприятные ощущения в области мышц ног, чувства онемения, преимущественно по вечерам, перед засыпанием — симптом «беспокойных ног».

Существует 2 варианта вегетативной дистонии:

• по ваготоническому типу
• по симпатикотоническому типу

При ваготоническом типе дети жалуются на частые головные боли, связанные с понижением артериального давления, боли в области сердца, редкий пульс, обморочные состояния в душных помещениях, чрезмерную потливость, зябкость, длительные сохранения субфебрильной (до 37.5) температуры после перенесенных инфекций. Часто бывают немотивированные боли в животе, тошнота, метеоризм. Такие дети быстро устают, у них повышенная тревожность, сонливость, утомляемость, склонность к депрессиям.

При симпатикотоническом типе дистонии у детей наоборот отмечаются сердцебиения, ускоренный пульс, склонность к повышенному давлению.

Верхние пределы артериального давления у детей:

• 7-9 лет 125/75
• 10-13 лет 130/80
• 14-17 лет 135/85

У таких детей часто бывают проявления «термоневроза» — повышение температуры тела на фоне стресса, колебания в течение суток, субфебрильная температура при отсутствии признаков заболевания. Такие дети обычно худые, несмотря на нормальный аппетит.

Рекомендации для родителей

В основе лечения вегетативной дистонии лежат немедикаментозные методы лечения.

Они включают в себя: правильную организацию труда и отдыха, соблюдение распорядка дня, занятия физической культурой, рациональное питание, водолечение и бальнеотерапию, физиотерапию, психотерапию. Необходимо устранить гиподинамию, так как физическая активность повышает тонус сердечно-сосудистой системы, улучшает обменные процессы и микроциркуляцию.

Прогулки на свежем воздухе должны быть не менее 2 часов в день. Освобождение от занятий физкультуры в школе не требуется.

Рекомендуемые занятия спортом: плавание, коньки, лыжи, игровые виды спорта, велосипед, легкая атлетика.

Не рекомендуется: бокс, все виды борьбы, тяжелая атлетика.

Ночной сон должен составлять не менее 8-10 часов, так как сон является основным регулятором циркадных биоритмов организма. Занятия за компьютером должны составлять не более 40 — 60 минут в день в зависимости от возраста ребенка.

Питание детей должно быть рациональным, с достаточным количеством минеральных веществ и витаминов. Нужно избегать избытка мучных продуктов, копченостей, животных жиров. При склонности к повышению АД необходимо ограничение соли, жидкости, высококалорийных продуктов. При ваготонической дистонии можно включать в рацион кофе, шоколад, крепкий чай, солености.

А ты симпатическая

Автономная нервная система — важнейший «дирижер» организма, который в паре с эндокринной системой регулирует все телесные функции, не зависящие от сознательного контроля. Она была описана 130 лет назад, и казалось, что к настоящему времени изучена практически досконально, по меньшей мере анатомически и физиологически. Однако сейчас франко-британский научный коллектив пришел к небезосновательному выводу, что в классическом представлении об этой системе присутствует фундаментальная ошибка: граница между ее симпатическим и парасимпатическим отделами была проведена неправильно.

Инь и ян автономной нервной системы

Автономная, или вегетативная, нервная система подразделяется на два отдела с практически противоположными эффектами: симпатический, который отвечает за реакцию на стресс («борьба или бегство»), и парасимпатический, который поддерживает гомеостаз («отдых и пищеварение»). Эти отделы различаются по развитию в ходе формирования организма, анатомическому строению и биохимии.

Сигналы автономной системы идут от соответствующих ядер ЦНС (головного и спинного мозга) по нервным волокнам к нейронам периферических ганглиев (нервных узлов), которые, в свою очередь, передают эти сигналы к внутренним органам.

При этом ганглии симпатической системы расположены сегментарно рядом с позвоночником, то есть ее преганглионарные нервные волокна короткие, а постганглионарные длинные. Нервные узлы парасимпатической системы анатомически связаны с органами, которые они иннервируют, то есть ее преганглионарные волокна идут по длинным нервам из ЦНС, а постганглионарные коротки.

Во всех преганглионарных и парасимпатических постганглионарных волокнах нейромедиатором служит ацетилхолин, а в симпатических постганглионарных — норадреналин.

Особый отдел автономной нервной системы представляет собой нервная система кишечника: помимо вышеперечисленных структур, в ней присутствуют еще сенсорные и вставочные нейроны, из-за чего некоторые специалисты предлагают выделить ее в собственный отдел вегетатики. Но речь сейчас не о ней.

В процессе развития симпатические ганглии образуются в результате прямой миграции клеток нервного гребня из нервной трубки (предшественницы ЦНС). Формирование парасимпатических ганглиев зависит от роста преганглионарных нервных волокон, которые доставляют клетки-предшественницы нейронов к месту будущего узла. Такая разница в образовании ганглиев связана с экспрессией разных факторов транскрипции в будущих симпатических и парасимпатических нейронах.

Интуиция подвела

Со времен классического труда британского физиолога Уолтера Гаскелла (Walter Gaskell) считалось, что парасимпатическую иннервацию осуществляют длинные черепные нервы (глазодвигательный, лицевой, языкоглоточный и — основной — блуждающий), берущие начало в ядрах среднего и промежуточного мозга и регулирующие работу глаз, слизистой оболочки носа, желез и внутренних органов до нижних отделов толстой кишки, а также крестцовые чревные нервы, которые начинаются в ядрах боковых рогов крестцового отдела спинного мозга и регулируют работу тазовых органов.

Поводом для этого стали некоторые особенности крестцовых нервов. Анатомически они менее разветвлены, чем симпатические нервы грудного и поясничного отделов, их ганглии расположены дальше от позвоночника, и они иннервируют внутренние органы, до которых не доходят ветви блуждающего нерва. Физиологически крестцовые нервы действуют на некоторые органы противоположно грудным и поясничным. И, наконец, фармакологически иннервируемые ими органы чувствительны к блокаторам постганглионарных рецепторов к ацетилхолину.

Классическое представление об устройстве симпатической (красный цвет) и парасимпатической (синий цвет) нервных систем

1.5.2.11. Вегетативная нервная система

Строение автономной нервной системы, управляющей нашими органами независимо от сознания, ее функции. Участие в приспособительных реакциях организма. Механизм передачи нервного импульса (строение синапса). Ацетилхолин и норадреналин – основные посредники этой системы и их эффекты.

Почему мы не можем по своему желанию остановить собственное сердце или прекратить процесс переваривания пищи в желудке, почему внезапный испуг заставляет сильнее биться сердце? Существует отдельная часть нервной системы человека, которая управляет многими непроизвольными функциями нашего организма. Она называется вегетативной нервной системой. Это автономная нервная система, активность которой не контролируется нашим сознанием. Под контролем этой системы находится активность различных желез, сокращение гладких мышц, работа почек, сокращение сердца и многие другие функции.

Вегетативная нервная система поддерживает на заданном природой уровне кровяное давление, потоотделение, температуру тела, обменные процессы, деятельность внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. Вместе с эндокринной системой, о которой мы будем рассказывать в следующей главе, она регулирует постоянство состава крови, лимфы, тканевой жидкости (внутренней среды) в организме, управляет обменом веществ и осуществляет взаимодействие отдельных органов в системах органов (дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения и размножения).

Строение вегетативной нервной системы.

Функции их, как правило, противоположны (рисунок 1.5.17). Как видно из рисунка 1.5.17, если нервы симпатического отдела стимулируют какую-то реакцию, то нервы парасимпатического ее подавляют. Эти процессы разнонаправленного воздействия друг на друга в конечном итоге взаимно уравновешивают друг друга, в результате функция поддерживается на соответствующем уровне. Именно на возбуждение или торможение одного из таких противоположных по своей направленности влияний часто направлено действие лекарств.

Возбуждение симпатических нервов вызывает расширение сосудов головного мозга, кожи, периферических сосудов; расширение зрачка; снижение выделительной функции слюнных желез и усиление – потовых; расширение бронхов; ускорение и усиление сердечных сокращений; сокращение мышц, поднимающих волосы; ослабление моторики желудка и кишечника; усиление секреции гормонов надпочечников; расслабление мочевого пузыря; оказывает возбуждающее действие на половые органы, вызывает сокращение матки. По парасимпатическим нервным волокнам отдаются “приказы”, обратные по своей направленности: например, сосудам и зрачку – сузиться, мускулатуре мочевого пузыря – сократиться и так далее.

Вегетативная нервная система очень чувствительна к эмоциональному воздействию. Печаль, гнев, тревога, страх, апатия, половое возбуждение – эти состояния вызывают изменения функций органов, находящихся под контролем вегетативной нервной системы. Например, внезапный испуг заставляет сильнее биться сердце, дыхание становится более частым и глубоким, в кровь из печени выбрасывается глюкоза, прекращается выделение пищеварительного сока, появляется сухость во рту. Организм готовится к быстрой реакции на опасность и, если требуется, к самозащите. Так при длительном и сильном эмоциональном напряжении и возбуждении развиваются тяжелые заболевания, такие как: гипертензия, коронарная болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и многие другие.

Представьте себе прогулку по холмистой местности. Пока дорога проходит по ее равнинной части, вы идете не спеша, дыхание ровное, и сердце бьется спокойно. При этом каждая клетка организма всегда помнит генетически запрограммированный оптимальный режим своего функционирования и далее стремится поддерживать его как эталонный. Мы уже упоминали в разделе 1.4.1, что свойство живого организма осуществлять деятельность, направленную на поддержание постоянства внутренней среды, называется гомеостазом.

Затем дорога пошла в гору и, как только это произошло, ваше тело стало выполнять дополнительную работу по преодолению силы земного притяжения. На выполнение этой работы всем участвующим в ней клеткам организма потребовалась дополнительная энергия, поступающая за счет увеличения скорости сгорания энергоемких веществ, которые клетка получает из крови.

В момент, когда клетка стала сжигать этих веществ больше, чем приносит кровь при данной скорости кровотока, она сообщает вегетативной нервной системе о нарушении своего постоянного состава и отклонении от эталонного энергетического состояния. Центральные отделы вегетативной нервной системы при этом формируют управляющее воздействие, приводящее к комплексу изменений для восстановления энергетического голодания: учащению дыхания и сокращений сердца, ускорению распада белков, жиров и углеводов и так далее (рисунок 1.5.18).

Рисунок 1.5.18. Функциональная модель описания вегетативной нервной системы

В результате, за счет увеличения количества поступающего в организм кислорода и скорости кровотока участвующая в работе клетка переходит на новый режим, при котором она отдает больше энергии в условиях повышения физической активности, но и потребляет ее больше ровно настолько, насколько необходимо для поддержания энергетического баланса, обеспечивающего клетке комфортное состояние. Таким образом, можно сделать вывод:

И, хотя она действует автономно, то есть выключение сознания не приводит к прекращению ее работы (вы продолжаете дышать, и сердце бьется ровно), она реагирует на малейшие изменения в работе центральной нервной системы. Ее можно назвать “мудрой напарницей” центральной нервной системы. Оказывается, что умственная и эмоциональная деятельность – это тоже работа, осуществляемая за счет потребления дополнительной энергии клетками головного мозга и других органов. При этом работают другие клетки, но с ними происходят процессы, аналогичные описанным ранее.

Для тех, кто хочет детальнее изучить работу вегетативной нервной системы, мы даем ее описание более подробно.

Как мы уже говорили выше, вегетативная нервная система представлена в центральных отделах симпатическими и парасимпатическими ядрами, расположенными в головном и спинном мозге, а на периферии – нервными волокнами и узлами (ганглиями).

Нервные волокна, составляющие ветки и веточки этой системы, расходятся по всему телу, сопровождаемые сетью кровеносных сосудов. Общая длина их составляет около 150 000 км.

В нашем теле все внутренние ткани и органы, “подчиненные” вегетативной нервной системе, снабжены нервами (иннервированы), которые, как датчики, собирают информацию о состоянии организма и передают ее в соответствующие центры, а от них доносят до периферии корректирующие воздействия.

Так же как и центральная нервная система, вегетативная система имеет чувствительные (афферентные) окончания (входы), обеспечивающие возникновение ощущений, и исполнительные (двигательные, или эфферентные) окончания, которые передают из центра модифицирующие воздействия к исполнительному органу. Физиологически этот процесс выражается в чередовании процессов возбуждения и торможения, в ходе которых происходит передача нервных импульсов, возникающих в клетках нервной системы (нейронах).

Переход нервного импульса с одного нейрона на другой или с нейронов на клетки исполнительных (эффекторных) органов осуществляется в местах контакта клеточных мембран, называемых синапсами (рисунок 1.5.19). Передача информации осуществляется специальными химическими веществами-посредниками (медиаторами), выделяемыми из нервных окончаний в синаптическую щель. В нервной системе эти вещества называют нейромедиаторами.

В состоянии покоя эти медиаторы, вырабатываемые в нервных окончаниях, находятся в особых пузырьках. Попробуем коротко рассмотреть работу этих медиаторов на рисунке 1.5.20. Условно (так как он занимает считанные доли секунды) весь процесс передачи информации можно разбить на четыре этапа. Как только по пресинаптическому окончанию поступает импульс, на внутренней стороне клеточной мембраны за счет входа ионов натрия происходит образование положительного заряда, и пузырьки с медиатором начинают приближаться к пресинаптической мембране (этап I на рисунке 1.5.20). На втором этапе осуществляется выход медиатора в синаптическую щель из пузырьков в месте их контакта с пресинаптической мембраной. После выделения из нервных окончаний (этап II) нейромедиатор проникает через синаптическую щель путем диффузии и связывается со своими рецепторами постсинаптической мембраны клетки исполнительного органа или другой нервной клетки (этап III). Активация рецепторов запускает в клетке биохимические процессы, приводящие к изменению ее функционального состояния в соответствии с тем, какой сигнал был получен от афферентных звеньев. На уровне органов это проявляется сокращением или расслаблением гладких мышц (сужением или расширением сосудов, учащением или замедлением и усилением или ослаблением сокращений сердца), выделением секрета и так далее. И, наконец, на IV этапе происходит возвращение синапса в состояние покоя либо за счет разрушения медиатора ферментами в синаптической щели, либо благодаря транспорту его обратно в пресинаптическое окончание. Сигналом к прекращению выделения медиатора служит возбуждение им рецепторов пресинаптической мембраны.

Рисунок 1.5.20. Функционирование синапса:

I — поступление нервного импульса; II — выделение медиатора в синаптическую щель; III — взаимодействие с рецепторами постсинаптической мембраны; IV — «судьба» медиатора в Синаптической щели — возвращение синапса в состояние покоя

1- обратный захват медиатора; 2 — разрушение медиатора ферментом; 3- возбуждение пресинаптических рецепторов

Как мы уже говорили, в вегетативной нервной системе передача информации осуществляется, главным образом, с помощью нейромедиаторов – ацетилхолина и норадреналина. Поэтому пути передачи и синапсы называют холинергическими (медиатор – ацетилхолин) или адренергическими (медиатор – норадреналин). Аналогично этому рецепторы, с которыми связывается ацетилхолин, называют холинорецепторами, а рецепторы норадреналина – адренорецепторами (смотри схему на рисунке 1.5.21). На адренорецепторы влияет также гормон, выделяемый надпочечниками, – адреналин.

Рисунок 1.5.21. Общая схема передачи информации по звеньям вегетативной нервной системы

Холино- и адренорецепторы неоднородны и различаются чувствительностью к некоторым химическим веществам. Так, среди холинорецепторов выделяют мускаринчувствительные (м-холинорецепторы) и никотинчувствительные (н-холинорецепторы) – по названиям естественных алкалоидов, которые оказывают избирательное действие на соответствующие холинорецепторы. Мускариновые холинорецепторы, в свою очередь, могут быть м₁-, м₂— и м₃-типа в зависимости от того, в каких органах или тканях они преобладают.

Адренорецепторы, исходя из различной чувствительности их к химическим соединениям, подразделяют на альфа- и бета-адренорецепторы, которые тоже в зависимости от локализации имеют несколько разновидностей.

Сеть нервных волокон пронизывает все человеческое тело, таким образом, холино- и адренорецепторы расположены по всему телу. Нервный импульс, распространяющийся по всей нервной сети или ее пучку, воспринимается как сигнал к действию теми клетками, которые имеют соответствующие рецепторы. И, хотя холинорецепторы локализуются в большей степени в мышцах внутренних органов (желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, глаз, сердца, бронхиол и других органов), а адренорецепторы – в сердце, сосудах, бронхах, печени, почках и в жировых клетках, обнаружить их можно практически в каждом органе. Воздействия, при реализации которых они служат посредниками, очень разнообразны.

Препараты, влияющие на различные типы рецепторов, будут представлены в главе 3.2.