5-Автономная нервная система
.pdfЛекция № 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)
систему.
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
иннервации.
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
т.д.
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).
Вокончаниях постганглионарных нейронов парасимпатической
системы секретируется ацетилхолин, который действует на М- холинорецепторы в тканях. Эти рецепторы чувствительны к яду мухомора
мускарину.
Вокончаниях 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-адренорецепторы 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.