Вегетативная нервная система - структура и функции

Вегетативная нервная система (ВНС) – это подразделение периферической нервной системы, влияющее на функцию внутренних органов. ВНС – это система управления, которая действует в основном бессознательно и регулирует функции организма, такие как частота сердечных сокращений, дыхание, скорость пищеварения, реакция зрачков, мочеиспускание и сексуальное возбуждение. Эта система является основным механизмом в контроле реакции «беги или борись»

В головном мозге эта система регулируется гипоталамусом. Автономные функции включают контроль дыхания, регулирование сердца (сердечный центр управления), сосудодвигательной деятельности (сосудистый вазомоторный центр) и определенных рефлекторных действий, таких как кашель, чихание, глотание и рвота. Они далее подразделяются на другие участки и также связаны с подсистемами ВНС и нервной системой, снаружи мозга. Гипоталамус, чуть выше ствола мозга, действует в качестве интегратора для вегетативных функций, получая регуляторные сигналы ВНС от лимбической системы, чтобы сделать это.

Вегетативная нервная система имеет две ветви: симпатическую и парасимпатическую. Симпатическая ветвь часто считается системой «бороться или бежать», в то время как парасимпатическая – системой «отдохнуть и переварить» или «кормить и растить». Во многих случаях обе эти системы действуют «противоположно», где одна система активирует физиологическую реакцию, а другая подавляет ее. Старое упрощение симпатической и парасимпатической систем, как «возбуждающей» и «тормозящей», было отменено из-за найденных многочисленных исключений. Согласно более современной характеристике, симпатическая ветвь – это «быстро реагирующая мобилизующая система», а парасимпатическая – «более медленно активируемая система гашения», но даже это имеет исключения, такие как сексуальное возбуждение и оргазм, в котором роль играют обе.

В общем, функции вегетативной нервной системы можно разделить на сенсорную (афферентную) и двигательную (эфферентную) подсистемы. В обоих есть ингибирующие и возбуждающие синапсы между нейронами. Относительно недавно была описана третья подсистема нейронов, которые были названы неадренергическими и нехолинергическими (так как они используют окись азота в качестве нейромедиатора), и установлено, что она является неотъемлемой частью автономной функции, в частности, в кишечнике и легких.

Несмотря на то, что ВНС также известна как висцеральная нервная система, она подключена только с двигательной стороны. Большинство автономных функций непроизвольные, но они часто могут работать в сочетании с соматической нервной системой, которая обеспечивает произвольный контроль.

Содержание

1. Структура
   
1. Симпатическая ветвь
2. Парасимпатическая ветвь
3. Сенсорные нейроны
4. Иннервация
5. Моторные нейроны
2. Видео о вегетативной нервной системе
   
3. Функция вегетативной нервной системы
   
1. Симпатический отдел
2. Парасимпатический отдел
3. Нейромедиаторы

Структура

Вегетативная нервная система делится на симпатический и парасимпатический отделы. Симпатический отдел выходит из спинного мозга в грудном и поясничном отделах, заканчиваясь возле позвонков L2-3. Парасимпатический отдел имеет краниосакральной «отток», это означает, что нейроны начинаются в краниальных нервах (в частности, глазодвигательный нерв, лицевой нерв, языкоглоточный нерв и блуждающий нерв) и крестцовом отделе (S2-S4) спинного мозга.

Вегетативная нервная система уникальна в том, что она требует последовательного двухнейронного эфферентного пути; преганглионарный нейрон должен сначала соединиться посредством синапса с постганглионарными нейронами перед иннервацией органа-мишени. Преганглионарный, или первый нейрон начнет в «оттоке» и соединится посредством синапса с постганглионарным, или вторым, клеточным телом нейрона. Постганглионарные нейроны затем соединяются посредством синапса в органе-мишени.

Симпатическая ветвь

Симпатическая нервная система образована клетками с телом в боковом роге позвоночника от позвонка T1 до позвонков L2/3. Эти клеточные тела – это общие висцеральные эфферентные нейроны и преганглионарные нейроны. Есть несколько участков, на которых преганглионарные нейроны могут соединяться посредством синапса для их постганглионарных нейронов:

• Паравертебральные ганглии (3) симпатической цепи (они работают на обе стороны тел позвонков)
  
• Шейные ганглии (3)
• Грудные ганглии (12) и рострально-поясничные ганглии (2 или 3)
• Хвостово-поясничные ганглии и сакральные ганглии
• Превертебральные ганглии (чревный ганглий, аортально-почечный ганглий, верхний брыжеечный ганглий, нижний брыжеечный ганглий)
  
• Хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников (это одно исключение из правила двухнейронного пути: синапс непосредственно эфферентный на телах целевых клеток).
  

Эти ганглии обеспечивают постганглионарные нейроны, из которых следует иннервация органов-мишеней. Примеры висцеральных нервов:

• Шейные сердечные нервы и грудные внутренностные нервы, которые соединяются синапсами в симпатической цепочке
  
• Грудные внутренностные нервы (большие, меньшие, наименьшие), которые соединяются синапсами в превертебральных ганглиях;
  
• Поясничные внутренностные нервы, которые соединяются синапсами в превертебральных ганглиях;
  
• Сакральные внутренностные нервы, которые соединяются синапсами в нижнем подчревном сплетении.
  

Они содержат афферентные (сенсорные) нервы, также известные как общие висцеральные афферентные нейроны.

Парасимпатическая ветвь

Парасимпатическая ветвь образована клетками с телами в одном из двух участков: в стволе головного мозга (III, VII, IX, X пары черепных нервов) или сакральном отделе спинного мозга (позвонки S2, S3, S4). Эти преганглионарные нейроны, которые соединяются синапсами с постганглионарными нейронами в этих местах:

• Парасимпатические ганглии головы: мерцательный (III пара черепных нервов), подчелюстной (VII пара черепных нервов) крылонебный (VII пара черепных нервов) и ушной (IX пара черепных нервов);
  
• В или вблизи стенки органа с иннервацией от блуждающего (X пара черепных нервов) или сакрального нервов (позвонки S2, S3, S4).
  

Эти ганглии питают постганглионарные нейроны, из которых следует иннервация органов-мишеней. Примерами являются:

• Постганглионарные парасимпатические висцеральные нервы;
  
• Блуждающий нерв, который проходит через грудной и брюшной отделы, иннервируя среди других органов, сердце, печень, легкие и желудок.
  

Сенсорные нейроны

Сенсорная ветвь состоит из первичных висцеральных сенсорных нейронов, находящихся в периферической нервной системе, в черепных сенсорных ганглиях: коленчатый ганглий лицевого нерва, внечерепной ганглий языкоглоточного нерва и нодозный ганглий, прилагаемые соответственно к VII, IX и X парам черепных нервов. Эти сенсорные нейроны контролируют уровни двуокиси углерода, кислорода и сахара в крови, артериальное давление и химический состав содержимого желудка и кишечника. Они также передают чувство вкуса и запаха, которое, в отличие от большинства функций ВНС, является сознательным восприятием. Кислород в крови и двуокись углерода на самом деле непосредственно воспринимаются каротидным тельцем, небольшим скоплением хемосенсоров на бифуркации сонной артерии, иннервируемым внечерепным ганглием (IX пара). Первичные сенсорные нейроны соединяются синапсами на висцеральных сенсорных нейронах, расположенных в продолговатом мозге, образуя ядро одиночного пути, которое объединяет всю висцеральную информацию. Ядро также получает сигналы из близлежащего хемосенсорного центра, самого заднего поля, которое обнаруживает токсины в крови и спинномозговой жидкости и имеет высокое значение для химически индуцированной рвоты или отвращения традиционного вкуса (память, которая гарантирует, что животное, которое отравилось каким-то продуктом, никогда не коснется его снова). Вся эта висцеральная сенсорная информация постоянно и бессознательно модулирует активность моторных нейронов ВНС.

Иннервация

Автономные нервы проходят в органы по всему телу. Большинство органов получают парасимпатическое снабжение блуждающего нерва и симпатическое снабжение висцеральных нервов. Сенсорная часть последнего достигает позвоночника в определенных участках спинного мозга. Боль в любом внутреннем органе воспринимается как отраженная боль, более конкретно, как боль от дерматомы, соответствующей сегменту позвоночника.

 Моторные нейроны

Моторные нейроны вегетативной нервной системы находятся в «вегетативных ганглиях». Ганглии парасимпатической ветви расположены близко к органу-мишени, тогда как ганглии симпатической ветви расположены близко к спинному мозгу.

Симпатические ганглии здесь содержатся в двух цепочках: превертебральные и преаортальные цепочки. Активность вегетативных ганглиозных нейронов модулируется «преганглионарными нейронами», расположенными в центральной нервной системе. Преганглионарные симпатические нейроны находятся в спинном мозге, на грудном и верхнем поясничном уровнях. Преганглионарные парасимпатические нейроны находятся в продолговатом мозге, где они образуют висцеральные моторные ядра; дорсальное моторное ядро блуждающего нерва; двойное ядро, слюнные ядра и в области крестца спинного мозга.

Видео о вегетативной нервной системе

Функция вегетативной нервной системы

Симпатический и парасимпатический отделы, как правило, функционируют в оппозиции друг к другу. Но эта оппозиция носит скорей дополняющий, а не антагонистичный характер. Для аналогии можно представить симпатический отдел в качестве ускорителя, а парасимпатический – в качестве тормоза. Симпатический отдел, как правило, функционирует в действиях, требующих быстрого реагирования. Парасимпатический отдел функционирует в действиях, которые не требуют немедленной реакции. Симпатическая ветвь часто считается системой «бороться или бежать», в то время как парасимпатическая – часто считается системой «отдыхать и переваривать» или «кормить и растить».

Тем не менее, многие случаи симпатической и парасимпатической активности не могут быть отнесены к ситуации «бороться» или «отдыхать». Например, если встать из положения лежа или сидя, это повлечет за собой неустойчивое падение артериального давления, если нет компенсационного увеличения артериального симпатического тонуса. Другим примером является постоянная, посекундная модуляция частоты сердечных сокращений посредством симпатического и парасимпатического влияний, в зависимости от дыхательных циклов. В общем, эти две системы должны рассматриваться как постоянно модулирующие жизненно важные функции, в обычно антагонистической манере, чтобы достичь гомеостаза. Некоторые типичные действия симпатической и парасимпатической систем перечислены ниже.

Симпатический отдел

• Стимулирует реакцию «беги или борись», соответствует возбуждению и генерации энергии, подавляет пищеварение;
  
• Отводит кровоток от желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и кожи через сужение сосудов;
  
• Усиливает кровоток в скелетных мышцах и легких (на целых 1200% в случае скелетных мышц);
  
• Расширяет бронхиолы легких через циркулирующий адреналин, который позволяет больший альвеолярный кислородный обмен;
  
• Увеличивает частоту сердечных сокращений и сократимость сердечной клетки (миоциты), тем самым обеспечивая механизм для повышения притока крови к скелетным мышцам;
  
• Расширяет зрачки и расслабляет цилиарную мышцу к хрусталику, что позволяет попадание больше света в глаз и дальнего зрения;
  
• Обеспечивает расширение сосудов для коронарных сосудов сердца;
  
• Сжимает все кишечные сфинктеры и мочевой сфинктер;
  
• Угнетает перистальтику;
  
• Стимулирует оргазм.
  

Парасимпатический отдел

Парасимпатическая нервная система стимулирует реакцию «отдыхать и переваривать», способствует успокоению нервов для возврата к нормальной функции и усиливает пищеварение. Функции нервов в пределах парасимпатической нервной системы включают:

• Расширение кровеносных сосудов, ведущих к желудочно-кишечному тракту, увеличивая приток крови (это важно после потребления пищи, из-за больших метаболических потребностей, предъявляемых к организму со стороны кишечника).
  
• Сжатие диаметра бронхиол, когда уменьшилась потребность в кислороде.
  
• Специальные сердечные ветви блуждающего и грудного-спинного добавочных нервов передает парасимпатический контроль сердца (миокард).
  
• Сужение зрачка и сокращение цилиарной мышцы, облегчая аккомодацию и позволяя ближнее зрение.
  
• Имитация секреции слюнной железы, ускорение перистальтики, посредничество перевариванию пищи и, косвенно, поглощению питательных веществ.
  
• Половая система. Нервы периферической нервной системы участвуют в эрекции половых тканей посредством тазовых внутренностных нервов 2-4. Они также несут ответственность за стимулирующее сексуальное возбуждение.
  

Нейромедиаторы

В эффекторных органах симпатические ганглиозные нейроны выделяют норадреналин (норэпинефрин), наряду с другими котрансмиттерами, такими как АТФ, чтобы действовать на адренергические рецепторы, за исключением потовых желез и мозгового вещества надпочечников:

• Ацетилхолин – преганглионарный нейромедиатор для обоих подразделений ВНС, а также постганглионарный нейромедиатор нейронов парасимпатической ветви. Нервы, которые выделяют ацетилхолин, называются холинергическими. В парасимпатической системе ганглиозные нейроны используют ацетилхолин в качестве медиатора, чтобы стимулировать мускариновые рецепторы.
  
• В мозговом веществе надпочечников нет постсинаптического нейрона. Вместо этого пресинаптический нейрон выделяет ацетилхолин, чтобы действовать на никотиновые рецепторы. Стимуляция мозгового слоя надпочечников выделяет адреналин (эпинефрин) в кровоток, который действует на адренорецепторы, производя обширное увеличение симпатической активности.