Возрастная динамика вегетативной нервной системы кратко
Обновлено: 02.07.2024
Вегетативная нервная система регулирует обменные процессы во всех органах и тканях, а также рост и размножение, иннервирует все внутренние органы, железы, гладкую мускулатуру органов, сердце.
Вегетативная нервная система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.
Вопрос № 60 возрастные особенности оболочек головного и спинного мозга.
Твердая оболочка головного мозга у новорожденного тонкая, сращена с костями черепа. Отростки оболочки развиты слабо. Синусы твердой оболочки головного мозга тонкостенные, относительно широкие. Длина верхнего сагиттального синуса у новорожденного 18 — 20 см. Проецируются синусы иначе, чем у взрослого. Например, сигмовидный синус находится на 15 мм кзади от барабанного кольца наружного слухового прохода. Отмечается большая, чем у взрослого, асимметрия размеров синусов. Передний конец верхнего сагиттального синуса анастомозирует с венами слизистой оболочки носа. После 10 лет строение и топография синусов такие же, как у взрослого человека.Паутинная и мягкая оболочки головного и спинного мозга у новорожденного тонкие, нежные. Подпаутинное пространство относительно большое. Его вместимость у новорожденного около 20 см 3 , затем довольно быстро увеличивается: к концу первого года жизни — до 30 см 3 , к 5 годам — до 40 — 60 см 3 . У детей 8 лет объем подпаутинного пространства достигает 100 — 140 см 3 , у взрослого человека составляет 100 — 200 см 3 . Мозжечково-мозго-вая, межножковая и другие цистерны на основании мозга у новорожденного довольно крупные. Так, высота мозжечково-мозго-вой цистерны равна около 2 см, а ширина ее (у верхней границы) варьирует от 0,8 до 1,8 см.
Статья посвящена исследованию возрастных изменений физиолого-биохимических показателей у людей с различной степенью активности вегетативной нервной системы. Отмечено, что динамика физиолого-биохимических показателей крови в сравниваемых возрастных группах находится в пределах физиологической нормы и не зависит от типа вегетативной регуляции. По сравнению с нормотониками в возрастной группе от 18 до 22 лет намечается выраженная тенденция к снижению значений, тогда как в возрасте 40–45 лет – к повышению показателей крови. Об истинном характере возрастных изменений при различных типах регуляции ВНС можно судить по таким показателям, как холестерин+глюкоза, коэффициенты атерогенности и де Ритиса.
2. Вейн А.М. Заболевания вегетативной нервной системы / А.М. Вейн, Т.Г. Вознесенская, В.Л. Голубев. – М., Медицина, 1991. – 624с.
3. Вейн А.М. Вегетативные расстройства. Клиника. Диагностика. Лечение /А.М. Вейн. –М.: Медицина, 1998. –740с.
4. Камышников В.С. Методы клинических лабораторных исследований / В.С. Камышников. – М.: МЕДпресс-информ, 2009. – 752с.
5. Кишкун А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А.А. Кишкун. – М.: Издат. группа ГЕОТАР-Медиа, 2007. – 798с.
6. Комаров Г. Д. Полисистемный саногенетический мониторинг / Г. Д. Комаров, В. Р. Кучма, Л. А. Носкин. – М. : МИПКРО, 2001. – 344 с.
7. Минин В.В. Особенности вегетативных и эндокринных функций у сельских и городских школьников пубертатного возраста: автореф. дисс. … канд. биол. наук. – Томск, 2002. – 22с.
9. Cohen L. DNA repair capacity in medical students during exam stress / Cohen L., Marshall, G. D., Cheng, L., Argarwal, S. K., Wei Q. // J. Behav. Med. 2000. V. 23. № 6. – P. 531-544.
Физиологическим маркером выявления механизмов индивидуальной изменчивости и реагирования на средовые экологические факторы может служить оценка функционирования вегетативной нервной системы (ВНС) [1].
Любой адаптационный процесс связан с перестройкой регуляции как центральных, так и эффекторных звеньев вегетативной нервной системы (ВНС).
Согласно современным взглядам, в основе вегетативных дисфункций наряду с конституционально-генетической предрасположенностью лежат фенотипические модификации различных уровней регуляции [6]. Это определяет необходимость комплексного изучения и сопоставления различных звеньев регуляции.
Установлено, что мишенью первичного воздействия комплекса факторов внешней среды на организм человека являются регуляторно-метаболические параметры организма. Характер взаимодействия функциональных систем организма, направленных на поддержание гомеостаза, их устойчивость в процессе адаптации организма человека к постоянно меняющейся внешней и внутренней среде во многом зависит от типов вегетативной регуляции (ваготонический, нормотонический, симпатикотонический).
Вегетативной нервной системе принадлежит важнейшая, во многом решающая роль в жизнедеятельности организма. Тяжелые вегетативные нарушения, как правило, несовместимы с нормальной жизнедеятельностью, что подтверждается рядом исследований [2].
В современной биологии и медицине назначение ВНС рассматривается в двух аспектах. Согласной первому, функции ВНС сводятся к поддержанию гомеостаза. Это осуществляется надежными механизмами, выработанными в ходе филогенеза, которые позволяют организму успешно адаптироваться к меняющимся факторам внешней и внутренней среды. Нарушение гомеостаза не только проявляется множеством разнообразных вегетативных расстройств, но и существенно меняет поведение человека [7,9].
Вторым аспектом функционирования ВНС является обеспечение ею различных форм психической и физической деятельности. В период напряженной деятельности происходит значительная мобилизация энергетических ресурсов, кардиоваскулярной, респираторной и других систем на фоне резкого усиления катаболических процессов. Осуществляются процессы, как бы противоположные удержанию гомеостатического равновесия, но необходимые для осуществления конкретных форм поведения, в том числе и в экстремальных условиях. Расстройство вегетативного обеспечения той или иной функции нарушает поведение человека и обуславливает его дезадаптацию к изменившимся условиям.
Широкая распространенность вегетативной дисфункции среди населения очевидна, в том числе и среди людей, считающих себя практически здоровыми. Как показали многочисленные эпидемиологические исследования, в популяции вегетативные нарушения, начиная с пубертатного возраста, встречаются в 80 % наблюдений [3].
В связи с вышеизложенным целью нашего исследования явилось изучение возрастных особенностей изменения физиолого-биохимических показателей у людей с различной степенью активности вегетативной нервной системы.
Результаты и их обсуждение. Известно, что большинство нервных эффектов в организме осуществляется через изменение сосудистого тонуса, кровообращения, как в целом организме, так и в отдельных органах. Поэтому дисфункция вегетативных структур сопровождается сосудистыми нарушениями адекватности сосудистого тонуса в ответ на предъявляемые требования внешней и внутренней среды.
Общеизвестно, что ВНС участвует в регуляции биохимических и физиологических процессов.
В табл. 1,2 представлены результаты исследования физиолого-биохимических показателей крови в зависимости от возраста и типа вегетативной регуляции.
Физиолого-биохимические показатели крови в возрастной группе от 18 до 22 лет при различных типах вегетативной регуляции
Липопротеиды высокой плотности
Липопротеиды низкой плотности
Индекс де Ритиса
Сравнение динамики показателей крови в двух возрастных группах позволяет сделать вывод о выраженной тенденции к снижению значений в более молодой возрастной группе и к повышению – в более взрослой. Так, у симпатоников в возрасте 18–22 года относительно нормотоников отмечено значительное повышение содержания холестерина (на 25 %), ЛПВП (на 17 %) и эритроцитов (на 20 %) и незначительный рост уровня глюкозы и гемоглобина (на 7–8 %). У ваготоников, напротив, понижены холестерин – на 31 %, глюкоза – на 14 %, АСТ – на 13 %; эритроциты и гемоглобин – на 17 и 8 % соответственно. Как у симпатоников, так и у ваготоников этого возраста снижается содержание триглицеридов, ЛПНП и трансаминаз.
Физиолого-биохимические показатели крови в возрастной группе от 40 до 45 лет при различных типах вегетативной регуляции
Липопротеиды высокой плотности
Липопротеиды низкой плотности
Индекс де Ритиса
У представителей с преобладанием симпатической регуляции в возрасте 40–45 лет значительно повышены концентрации холестерина (на 68 %), ЛПВП (на 140 %) и трансаминаз (на 117 %). У ваготоников также повышен уровень ЛПВП и ЛПНП (на 38–40 %) и трансаминаз (АСТ – на 42 %, АЛТ – на 18 %).
В обеих рассматриваемых группах этого возраста наблюдается снижение содержания эритроцитов и гемоглобина, что сопровождается ростом цветового показателя. Это свидетельствует о наличии гиперхромной анемии, которая развивается в результате нарушения эритропоэза и характеризуется поступлением в периферическую кровь незрелых предшественников эритроцитов – мегалобластов, содержащих большое количество железа, но обладающих резко сниженной способностью к переносу кислорода. Появление этих клеток в периферической крови обусловлено дефицитом в организме витамина В12 и/или фолиевой кислоты (витамина В9), необходимых для нормального созревания эритроцитов.
Рис. 1. Динамика физиолого-биохимических показателей крови у симпатоников и ваготоников в возрасте 18–22 года (по отношению к нормотоникам)
Рис. 2. Динамика физиолого-биохимических показателей крови у симпатоников и ваготоников в возрасте 40–45 лет (по отношению к нормотоникам)
Несмотря на обнаруженные отличия, следует отметить, что все показатели находятся в пределах физиологической нормы. В этой связи важным представляется рассмотрение некоторых коэффициентов. Для оценки степени изменения липидного обмена в рассматриваемых группах нами был вычислен коэффициент атерогенности (КАт), характеризующий соотношение вредного и полезного холестерина в крови человека. От этого соотношения во многом зависит риск заболевания атеросклерозом.
При расчете коэффициента атерогенности учитывается общий уровень холестерина и уровень липопротеидов высокой плотности (ЛПВП). ЛПВП называют хорошим, или полезным холестерином, поскольку он оказывает антиатерогенное действие. Существуют также липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) – это вредный холестерин, способствующий развитию атеросклероза.
Из наших данных видно, что как у симпатоников, так и у ваготоников обеих возрастных групп отмечается снижение КАт относительно нормотоников. Очевидно, что независимо от типа регуляции включаются компенсаторные механизмы, препятствующие накоплению вредного холестерина в сосудах. У симпатоников в обеих возрастных группах отмечено повышение содержания холестерина с большей выраженностью в возрасте 40–45 лет. Это очевидно, поскольку известно, что симпатическая нервная система способствует мобилизации жира из жировых депо путем выхода холестерина в кровь. При этом в интиму сосудов проникают ЛПНП и ЛПВП. Первые транспортируют внутрь клеток холестерин и подвергаются там необратимому катаболизму, вторые выносят холестерин из клеток в плазму крови. При этом у симпатоников в возрасте от 18 до 22 лет усиливается катаболизм ЛПНП, о чем свидетельствует снижение их уровня на 22 %. При этом увеличивается на 16 % количество ЛПВП, обеспечивая вынос холестерина в плазму. У симпатоников в возрасте 40–45 лет снижен катаболизм ЛПНП (на 48 %), однако, это компенсируется значительным (в 2,4 раза) повышением ЛПВП, за счет чего и отмечается более высокое содержание холестерина в крови по сравнению с более молодой возрастной группой.
У ваготоников независимо от возраста отмечено снижение количества холестерина в крови (в большей степени в возрасте 18–22 года). В данном случае это связано с функцией парасимпатической нервной системы восстановления и накопления энергетических ресурсов. При этом в возрасте 18–22 года это обусловлено снижением липопротеидов как низкой, так и высокой плотности. В возрасте же 40–45 лет содержание ЛПВП и ЛПНП повышено примерно в одинаковой степени, что обеспечивает сохранение холестерина в тканях и снижает его содержание в крови.
В традиционной клинической практике повышенное внимание уделяется лишь высоким значениям холестерина, прежде всего, из-за опасения атеросклероза. А дефицитное содержание холестерина не рассматривается, более того, считается благоприятным фактором. На самом деле низкий холестерин не менее опасен и указывает на серьезные нарушения обмена веществ [8].
В наших исследованиях значения холестерин+глюкоза ниже 10 отмечены у симпатоников в возрасте 18–22 года и ваготоников обеих возрастных групп. Это свидетельствует об энергодефиците в этих группах, связанном, очевидно, с неспецифическим стрессовым состоянием, вероятно, в фазе напряжения.
Наибольшее клинико-диагностическое значение имеет определение аминотрансфераз – ферментов, катализирующих межмолекулярный перенос аминогруппы между амино- и кетокислотами. Изменение соотношения аминотрансфераз определяет интенсивность метаболических процессов [8]. Увеличение активности аминотрансфераз в плазме крови отмечено при острых и хронических воспалительных процессах в печени, инфаркте миокарда, некрозе и травме скелетных мышц [4].
Поскольку колебания активности трансаминаз в рассматриваемых группах находились в пределах нормы, нами был вычислен коэффициент де Ритиса – соотношение АСТ/АЛТ. Из представленных данных видно, что у симпатоников более молодой возрастной группе отмечается повышение данного показателя. Это свидетельствует о росте активности АСТ по отношению к АЛТ, что может указывать на усиление процессов катаболизма, а также на наличие изменений в сердечной мышце. У ваготоников 18–22 лет, а также у симпатоников и ваготоников более старшей возрастной группы, напротив, коэффициент де Ритиса снижен, что может свидетельствовать об усилении процессов анаболизма, а также об изменениях в работе печени.
Вследствие того, что основная часть АЛТ сосредоточена в цитозоле и легко высвобождается при его повреждении, активность АЛТ может повышаться при любых воспалительных процессах. АСТ, в противоположность АЛТ, является митохондриальным ферментом и повышение ее уровня в плазме крови может свидетельствовать о более глубоких изменениях в структуре клетки. В данном случае, исключая патологический процесс, гиперферментацию по АСТ можно рассматривать как маркер интенсификации работы митохондрий, при котором сердце способно работать в щадящем режиме, сохраняя в норме основные гемодинамические параметры [5,8].
Примеры показывают, что помимо абсолютных показателей обязательно необходимо рассчитывать их соотношения, которые раскрывают истинный характер изменений.
Таким образом, на основании полученных данных можно заключить, что изучение биохимических показателей крови является дополнительным объективным маркером возрастных изменений функционального состояния организма при различным типах вегетативной регуляции.
Рецензенты:
Сулаквелидзе Т.С., д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии ДГМА Дагестанская государственная медицинская академия, г.Махачкала;
Черкесова Д.У., д.б.н., профессор кафедры зоологии и физиологии животных ДГУ Дагестанский государственный университет, г.Махачкала.
Особенности вегетативной нервной системы. Вегетативная нервная система осуществляет нервную регуляцию внутренней среды организма. Ее главная функция — сохранение гомеостаза (постоянства внутренней среды) при различных воздействиях на организм. Ее основное отличие от соматической нервной системы в том, что она не подвержена произвольной регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы, поэтому ее часто называют автономной.
Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, мышцу сердца и железы. Вегетативные волокна подходят и к скелетным мышцам, но они при возбуждении не вызывают сокращения мышц, а повышают в них обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность, так раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мышцы восстанавливает ее работоспособность.
Структурно-функциональная организация вегетативной нервной системы. Периферический отдел вегетативной нервной системы имеет ряд существенных отличий от соматической нервной системы, иннервирующей скелетные мышцы, кожу, сухожилия, суставы. Он осуществляет исключительно эфферентную функцию, передающую сигналы из центральных отделов вегетативной нервной системы к эффекторным органам. Основное анатомическое отличие от соматической нервной системы заключается в том, что путь от центра до иннервируемого органа в вегетативной нервной системе состоит из двух нейронов. Это типичный признак вегетативной нервной системы. Волокна вегетативной нервной системы выходят из ядерных образований ЦНС и обязательно прерываются в периферических вегетативных нервных узлах — ганглиях, образуя синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях. Эти волокна называются преганглионарными или предузловыми. Отростки клеток, образующих периферические вегетативные ганглии, направляются к внутренним органам; это постганглионарные, или послеузловые, волокна.
Периферическая вегетативная нервная система состоит из двух анатомических и функционально различающихся отделов: симпатического и парасимпатического (рис. 69). Симпатические нервные волокна начинаются в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, их ганглии расположены по обе стороны позвоночника и соединены в симпатические стволы. Нервы симпатической системы регулируют деятельность гладких мышц сосудов, пищеварительной и выделительной систем, легких, зрачка, сердца и ряда желез (слюнных, потовых, пищеварительных).
Парасимпатические волокна идут от ствола мозга и крестцового отдела позвоночника. Вне иннервируемых органов расположены только ганглии — вблизи головы и тазовых органов, остальные парасимпатические нейроны находятся на поверхности или внутри иннервируемых органов. Парасимпатическая система иннервирует гладкие мышцы и железы желудочно-кишечного тракта, легкие, органы выделительной и половой систем, слезные и слюнные железы.
Рис. 69. Схема вегетативной нервной системы
А — парасимпатический отдел; Б — симпатический отдел
Влияние симпатической и парасимпатической систем на деятельность эффекторных органов. Большинство внутренних органов обладают двойной иннервацией: к каждому их них подходят два нерва — симпатический и парасимпатический. На многие органы симпатический и парасимпатический нервы оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает работу сердца, а парасимпатический (блуждающий) тормозит; парасимпатический нерв вызывает сокращение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим сужение зрачка, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка (сокращение радиальной мускулатуры радужной оболочки).
Вместе с тем их влияние на деятельность целостного организма таково, что они могут выступать как функциональные синергисты, т. е. давать однозначный эффект. Так, в случае повышения кровяного давления возвращение его к исходному уровню может быть достигнуто как снижением активности симпатической системы, так и увеличением активности парасимпатической. Некоторые органы снабжаются волокнами только парасимпатической системы (слюнные железы, железы носоглотки, сфинктер зрачка) или симпатической (почти все кровеносные сосуды, печень, жировые клетки, половые органы, секреторные клетки поджелудочной железы). Во многих органах, иннервируемых как симпатической, так и парасимпатической системами в условии адаптированного состояния, в покое преобладают влияния парасимпатической системы.
Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение всех его сил.
Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. Симпатическая нервная система оказывает существенные влияния на метаболические процессы, усиливая гликогенез в печени и липому в жировых клетках, что приводит к увеличению в организме концентрации глюкозы и жирных кислот.
Центральные отделы вегетативной нервной системы. Определенную роль в вегетативной регуляции играет спинной мозг. С его деятельностью связывается поддержание тонуса сосудов и некоторых вегетативных рефлексов, например напряжение мускулатуры и покраснение кожи в области локализации патологического процесса во внутренних органах. Эти рефлексы являются важным диагностическим показателем в клинике аппендицита или холецистита. Важнейшая роль в регуляции вегетативных функций принадлежит определенным структурам головного мозга. На уровне ствола мозга расположены нервные центры, без которых невозможно осуществление жизненно важных функций. Это центры дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Регуляция деятельности этих систем опосредуется группами нервных клеток, которые под влиянием приходящей афферентации из внутренних органов или изменения химического состава крови (содержание кислорода и углекислого газа) оказывают возбуждающее или тормозящее влияние на симпатические или парасимпатические рефлексы спинного мозга, прежде всего — на сосуды и сердце.
Гипоталамус — высший центр регуляции вегетативной нервной системы. Его роль определяется интеграцией вегетативных, соматических и гормональных механизмов. Гипоталамус через вегетативную систему управляет всеми гомеостатическими процессами, поддерживая постоянство внутренней среды при различных отклонениях во внешней и внутренней среде. Гипоталамус, регулируя сосудистую систему, обеспечивает постоянство температуры тела, водно-солевой обмен, управляет сердечной деятельностью, при усиленной мышечной работе обеспечивает поддержание кровяного давления в относительно постоянном диапазоне. Являясь частью лимбической системы мозга (см. предыдущую главу), гипоталамус обеспечивает тесную связь механизмов, лежащих в основе реализации эмоционально-потребностной сферы и познавательных процессов с системой метаболического обеспечения деятельности мозга и организма в целом. Это является важнейшей основой адаптивного приспособления к внешним воздействиям при сохранении постоянства внутренней среды. С другой стороны, теснейшие двухсторонние связи одного из отделов гипоталамуса — медиального гипоталамуса — с гипофизом дало основание говорить о единой гипоталамо-гипофизарной системе. В этой системе большую роль играют нейроны гипофизотропной зоны медиального гипоталамуса, которые оказывают стимулирующие или тормозные влияния на гипофиз. В свою очередь активность этих нейронов регулируется содержанием в крови гормонов периферических эндокринных желез.
Таким образом, обеспечивается объединение нервной и эндокринной систем в единую систему регуляции целостной деятельности организма при сохранении постоянства его внутренней среды.
Возрастная динамика вегетативной нервной системы. Как система, обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, вегетативная нервная система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.
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:
Поддержание постоянства внутренней среды клетки (гомеостаз) осуществляется за счет отрицательной обратной связи вегетативной нервной системы.
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.
Читайте также: