Морфофункциональная характеристика автономной нервной системы. Тема 5

1.

Анатомия и физиология центральной нервной системы
Тема 5. Морфофункциональная характеристика автономной
нервной системы

2.

Автономная (вегетативная) нервная система – часть нервной системы,
непосредственно регулирующая деятельность внутренних органов, а также обмен
веществ
Основная функция вегетативной нервной системы –
поддержание параметров внутренней среды организма
на оптимальном для жизнедеятельности уровне, т.е.
обеспечение гомеостаза
Виды влияния вегетативной нервной системы:
пусковое – возбуждает орган, который работает
непостоянно;
корригирующее – усиливает или ослабляет деятельность
постоянно работающих органов;
адаптационно-трофическое – обеспечивает настройки
органов и их систем на нагрузку определённой
интенсивности, приспосабливает их деятельность к
условиям опасности, при эмоциональных нагрузках и т.п.

3.

Ещё в конце XIX века Дж. Ленгли предложил называть вегетативную нервную систему
автономной, которая способна (до известных пределов) самостоятельно осуществлять
процессы регуляции деятельности внутренних органов.
В настоящее время, согласно действующей Международной анатомической
номенклатуре, термин «автономная нервная система» полностью заменяет все ранее
существовавшие названия: «растительная», «висцеральная», «непроизвольная»,
«вегетативная».
В России традиционно широко используется термин «вегетативная нервная система».
Основной этап в изучении вегетативной нервной системы связан с именем английского
физиолога Дж. Ленгли, разработавшего в 1889 году и применившего на практике так
называемый никотиновый метод.
Ввёл в литературу понятия: преганглионарное и постганглионарное волокно; разделил
вегетативную нервную систему на симпатическую и парасимпатическую; отдельно
выделил энтеральную нервную систему.

4.

По анатомическим и физиологическим особенностям в составе вегетативной нервной
системы выделяют отделы: симпатический (1), парасимпатический (2) и
метасимпатический (3)
1
2
3
Симпатическая и парасимпатическая нервная система имеют центральный и
периферический отделы, метасимпатическая – только периферический

5.

Центральный отдел симпатической нервной
системы представлен вегетативными ядрами
боковых рогов серого вещества грудных и
верхних поясничных сегментов спинного мозга.
Центральный отдел парасимпатической
нервной системы представлен вегетативными
ядрами черепных нервов, расположенных в
стволе мозга (III, VII, IX, X пары) и вегетативными
ядрами боковых рогов серого вещества
крестцовых сегментов спинного мозга.
Периферический отдел симпатической и
парасимпатической нервной системы
представлен нервными волокнами,
исходящими из соответствующих центров, а
также вегетативными ганглиями.

6.

Метасимпатическая нервная система (МНС) – это часть автономной нервной системы,
представляющая собой комплекс микроганглионарных образований (интрамуральные ганглии) и
соединяющих их нервов, а также отдельные нейроны и их отростки, расположенные в стенках внутренних
органов, которые обладают собственной моторной активностью.
Клетки интрамуральных ганглиев образуют собственные рефлекторные дуги, что позволяет регулировать
локальный кровоток, реализовывать двигательные и секреторные функции органов без участия спинного
и головного мозга.
Нейроны функционального модуля МНС
1 – афферентный, 2 – вставочный,
3 – эфферентный,
4 – симпатический постганглионарный,
5 – симпатический преганглионарный,
6 – парасимпатический преганглионарный
Части метасимпатической нервной системы
(по принадлежности ганглиев к определённым органам):
энтерометасимпатическая (энтеральная),
кардиометасимпатическая
уретрометасимпатическая
везикулометасимпатическая

7.

Эффекторы автономной нервной системы
1) гладкая мускулатура стенок внутренних органов
и сосудов;
2) гладкая мускулатура органов чувств (в органе
зрения – ресничная мышца, сфинктер зрачка; в
коже – мышца, поднимающая волос);
3) сердечная мышца;
4) железистые клетки (слюнных желёз, потовых
желёз и т.д.)

8.

Особенность вегетативной рефлекторной дуги – вставочный нейрон выходит за пределы ЦНС,
переключение осуществляется в вегетативных ганглиях.

9.

Нейромедиаторы метасимпатической нервной системы (более 20):
ацетилхолин, норадреналин, сератонин, гистамин, АТФ, аденозин, дофамин, брадикинин и др.
Большое разнообразие нейромедиаторов – основа для широкого диапазона многообразных
регуляторных воздействий.

10.

Симпатическая нервная система
Задача – мобилизация ресурсов во время
активности при физических нагрузках и в
эмоционально значимых ситуациях.
Эффект проявляется генерализовано.
Реакция относительно длительная.
Парасимпатическая нервная система
Задача – восстановление нарушенного во
время активизации гомеостаза и восполнение
затраченных ресурсов.
Эффект проявляется локально.
Реакция относительно кратковременная.

11.

Большинство органов получает два функционально конкурирующих потока сигналов: от
симпатической и парасимпатической систем
Органы, получающие только симпатическую иннервацию: потовые железы, сальные
железы, волосковые мышцы кожи, селезёнка, надпочечники
Органы, получающие в основном парасимпатическую иннервацию: мочевой пузырь
В органах с двойной вегетативной иннервацией
наблюдается взаимодействие симпатических и
парасимпатических нервов в форме определённого
антагонизма.
Антагонизм влияний симпатической и
парасимпатической нервной системы относительный
– эти системы взаимодействующие, соотношение
между ними динамически меняется на разных фазах
функционирования органа.

12.

Эффекты возбуждения симпатической нервной системы
- сосуды – сужение сосудов кожи, слизистых, органов брюшной полости, расширение
сосудов головного мозга, скелетных мышц (работающих) и коронарных сосудов;
- бронхи – расслабление гладкой мускулатуры и увеличение их просвета;
- органы желудочно-кишечного тракта – расслабление гладкой мускулатуры стенок и
снижение их моторики, уменьшение секреторной деятельности;
- желчный и мочевой пузыри – расслабление гладкой мускулатуры тел и сокращение
сфинктеров
Вегетативные проявления эмоций:
- изменение пульса;
- учащение сердцебиения;
- учащение дыхания;
- изменение диаметра зрачка;
- изменение электрического сопротивления кожи
– кожно-гальваническая реакция (КГР);
- перераспределение кровотока поверхностных
сосудов (покраснение/побледнение лица)

13.

Симпатические нервы оказывают влияние не только на гладкую мускулатуру и железы,
но и на скелетные мышцы.
Если стимуляцией двигательного нерва довести мышцу лягушки до утомления, а затем
одновременно раздражать симпатический ствол, то работоспособность утомлённой
мышцы повышается (феномен Орбели – Гинецинского).
Эти факты были обобщены Л.А. Орбели в теории
адаптационно-трофической функции симпатической
нервной системы, согласно которой симпатические
влияния не сопровождаются непосредственно видимым
действием, но значительно изменяют функциональную
реактивность или адаптивные свойства тканей
Адаптационно-трофическая
функция
симпатической
нервной
системы:
симпатическая нервная система регулирует обмен веществ, трофику и возбудимость всех
органов и тканей тела, обеспечивая адаптацию организма к текущим условиям
деятельности

14.

Центральная регуляция вегетативных функций осуществляется на разных иерархических
уровнях и регулирует взаимодействие внутренних органов и их систем, обеспечивая
запуск симпатических или парасимпатических реакций
Высшим центром интеграции вегетативных функций является
гипоталамус
Исследования швейцарского физиолога В. Гесса (1928-1968) показали наличие в
гипоталамусе двух функционально различных зон регуляции вегетативных функций.
Заднюю область Гесс назвал эрготропной системой мозга, обеспечивающей
мобилизацию и расходование энергетических ресурсов при активной деятельности
организма (комплекс вегетативных реакций, характерный для симпатической нервной
системы).
Преоптическую и переднюю область Гесс обозначил как трофотропную систему мозга,
обеспечивающую процессы отдыха, восстановления и накопления энергетических
ресурсов организма (признаки активации парасимпатической нервной системы).

15.

Каротидный синус – место разветвления
общей сонной артерии на внутреннюю
сонную артерию и наружную сонную
артерию.
В каротидном синусе расположены хемо- и
баро- рецепторы, сигнализирующие о
состоянии внутренней среды организма.
При снижении давления в аорте и
каротидном синусе происходит
рефлекторное увеличение частоты
сердечных сокращений.
В условиях гипоксии развивается
рефлекторная тахикардия – учащение
частоты сердечных сокращений.

16.

Эффекты возбуждения
симпатической нервной
системы
- глаз – сокращение радиальной мускулатуры радужной
оболочки (расширение зрачка);
- сердце – увеличение частоты и силы сокращений;
- сосуды – повышение артериального давления, сужение
сосудов кожи, слизистых оболочек, органов брюшной полости,
расширение сосудов головного мозга, работающих скелетных
мышц и коронарных сосудов;
- бронхи – расслабление гладкой мускулатуры и увеличение их
просвета;
- органы желудочно-кишечного тракта – расслабление гладкой
мускулатуры стенок и снижение их моторики, уменьшение
секреторной деятельности;
- желчный и мочевой пузыри – расслабление гладкой
мускулатуры тел и сокращение сфинктеров;
- потовые железы – увеличение секреции;
- обмен веществ – увеличение в крови сахара и свободных
жирных кислот, увеличение потребления кислорода

17.

Эффекты возбуждения парасимпатической нервной системы
- глаз – сокращение кольцевой мускулатуры радужной
оболочки (сужение зрачка),
- сердце – уменьшение частоты и силы сокращений;
- сосуды – снижение артериального давления,
расширение сосудов слизистых оболочек;
- бронхи – сокращение гладкой мускулатуры и усиление
секреции;
- органы желудочно-кишечного тракта – усиление
моторики стенок и секреторной деятельности;
- желчный и мочевой пузыри – сокращение гладкой
мускулатуры тел и расслабление сфинктеров;
- обмен веществ – снижение в крови сахара и
свободных жирных кислот, уменьшение потребления
кислорода

18.

Эффекты вегетативной нервной системы зависят от характера выделяющегося
нейромедиатора и от соответствующего рецептора в эффекторном органе
Рецепторы вегетативных синапсов
Рецепторы преганглионарных синапсов – холинорецепторы, нейромедиатор –
ацетилхолин: 2 типа – никотиновые и мускариновые
никотиновые (Н-холинорецепторы) – реагируют на ацетилхолин никотин (токсин
табака) мускариновые (М-холинорецепторы) – реагируют на ацетилхолин мускарин
(токсин мухомора)
Рецепторы постганглионарных симпатических синапсов – адренорецепторы,
нейромедиатор – норадреналин: 2 типа – альфа (α) и бета (β), два подтипа – 1 и 2
альфа-1 (α1) рецепторы гладких мышц кровеносных сосудов – сужение просвета
бета-1 (β1) рецепторы сердечной мышцы – активация основных физиологических
свойств миокарда (автоматизм, возбудимость, проводимость и сократимость)
бета-2 (β2) рецепторы гладкой мускулатуры кровеносных сосудов (в т.ч. коронарных
артерий), бронхов мочевого пузыря и др. – расслабление гладких мышц

19.

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих организм кислородом.
Поступление в организм кислорода и выделение
из него углекислого газа – внешнее дыхание.
Полная остановка дыхания длительностью более 10 секунд – апноэ.
Использование кислорода клетками и тканями для
окисления органических веществ с освобождением
содержащейся в них энергии, необходимой для
жизнедеятельности – тканевое или клеточное дыхание.
Недостаточное снабжение тканей кислородом – гипоксия.

20.

Регуляция внешнего дыхания осуществляется путём рефлекторных реакций,
возникающих в результате возбуждения специфических рецепторов,
заложенных в лёгочной ткани и сосудистых рефлексогенных зонах.
Хеморецепторы СО2 активируются,
как правило, при физической
нагрузке.
Хеморецепторы О2 активируются при
гипоксии (например, подъём в горы).
Механорецепторы активируются при
изменении объёма лёгких и грудной
клетки.

21.

Для получения энергии для жизни и восстановления клеточных структур
человек потребляет пищевые продукты, в состав которых входят
разнообразные питательные вещества.
Задача пищеварительной системы состоит в переработке и усвоении
питательных веществ.
Уровни регулирования процесса пищеварения:
- мотивационный (формирование пищевой мотивации на основе
потребности в питательных веществах);
- поведенческий (добывание пищи и её потребление, включая
социальные нормы культурного приёма пищи);
- моторно-железистый (управление мышцами пищеварительного канала
и пищеварительными железами);
- клеточный (управление процессом расщепления и всасывания
питательных веществ).

22.

Участие структур нервной системы в управление пищеварением:
- лобная кора – составление двигательных программ, социализация пищевого
поведения;
- гипоталамус – центр голода и насыщения;
- базальные ядра – автоматизация приёмов принятия пищи (пользование ложкой,
вилкой и т.п.);
- мозжечок – координация движений при приёме пищи;
- продолговатый мозг – центры слюноотделения, глотания, выделения желудочного
сока;
- спинной мозг – управление скелетной мускулатурой при реализации пищевого
поведения;
- нервные узлы пищеварительного тракта – обеспечение сокращения мускулатуры
пищеварительного канала.
Чем выше уровень пищеварения, тем большую роль играет ЦНС в его регуляции.

23.

Одной из основных задач кровообращения как висцеральной функции является
доставка к тканям и органам крови, несущей кислород, питательные вещества,
гормоны и т.п.
Посредством кровообращения достигается интеграция различных функций организма и
его участие в реакциях на изменение окружающей среды.
Непрерывное движение крови в организме осуществляется
системой органов кровообращения – сердцем и сосудами.
Работа сердца регулируется нервными и гуморальными
механизмами.
Нервная регуляция – симпатические и парасимпатические влияния
Гуморальная регуляция – адреналин, ионы кальция и калия

24.

Впервые действие блуждающих нервов (парасимпатические) на сердце
изучали братья Веберы в 1845 году.
Они обнаружили, что раздражение этих нервов тормозит работу сердца
вплоть до полной его остановки.
Действие на сердце симпатических нервов впервые было изучено в 1867
году братьями Ционами, а затем уточнено И.П. Павловым.
Структуры нервной системы, участвующие в регуляции работы сердца и сосудов:
- продолговатый мозг (вегетативные парасимпатические ядра черепных нервов,
сосудодвигательный центр);
- спинной мозг (вегетативные симпатические ядра спинномозговых нервов);
- гипоталамус, мозжечок, кора больших полушарий (высшие центры,
интегрирующие висцеральные функции).

25.

Представления об эмоциональном стрессе как отражении эмоциональной реакции человека на
действие стрессорных факторов сформулировал Л. Леви, основываясь на концепции У. Кэннона
о роли симпатической нервной системы в формировании эмоциональных реакций, а также о
роли эмоций в развитии адаптивных реакций человека и животных.
Эффекторным медиатором симпатической нервной системы является
норадреналин, поэтому эмоции, сопровождающие стресс, определяются
норадреналином центральных адренэргических нейронов, расположенных
в голубом пятне (мост).
Основные эффекты норадреналина в протекании стресса: общая активация
деятельности мозга (торможение центров сна), увеличение двигательной активности,
снижение болевой чувствительности, положительные эмоции (азарт, упоение победой,
опьянение успехом), улучшение запоминания (при умеренном стрессе).

26.

Стрессогенные сигналы
Гипоталамус
Центры симпатической нервной
системы
Голубое пятно
(регуляция работы сердца, сосудов и т.п.)
(психическое сопровождение стресса)
Мозговое вещество
надпочечников
Симпатические нервы
(быстрая (фазическая)
реакция), выброс
норадреналина быстро
ослабевает
Внутренние
органы
(выделяет в кровь гормон
адреналин, который влияет на
органы во многом аналогично
норадреналину, но длительная
(тоническая) реакция на стресс,
выделение гормонов долгое время
не ослабевает

27.

Экстремальные ситуации – гипотермия, гипоксия, чрезмерное физическое
напряжение, – эмоционально значимые ситуации (эмоциональный стресс)
вовлекают в реакцию мозговое вещество надпочечников, симпатическую нервную
систему и регулирующие ее деятельность высшие центры – гипоталамус,
лимбическую систему, кору больших полушарий.
Результат – увеличение транспорта кислорода и окисляемых веществ к жизненно
важным органам – мозгу, сердцу; повышение содержания в крови глюкозы, лактата,
жирных кислот; расширение артерий скелетных мышц и сердца; расширение
бронхов; обширное сужение вен, артерий кожи и внутренних органов

28.

Уровень активности симпатической нервной системы, а значит, уровень эмоциональной нагрузки и стресса
позволяет оценить кожно-гальваническая реакция (КГР)
При значительной эмоциональной нагрузке и при стрессе значительно возрастает активность
метаболизма, что неизбежно приводит к повышению температуры. Для предотвращения перегрева
организма на поверхность кожи выделяется жидкость – секрет потовых желёз (пот). Капли пота несут
отрицательный заряд, так называемая кожно-гальваническая реакция. Этот заряд регистрируется
специальными датчиками.
Потовые железы управляются только симпатической нервной системой, следовательно, повышение КГР
свидетельствует об эмоциональном или физиологическом напряжении.
В диагностике эмоционального состояния могут использоваться некоторые сосудистые реакции: при
сильном эмоциональном стрессе под действием симпатической импульсации поверхностные сосуды кожи
сужаются – кожа бледнеет, одновременно активируются потовые железы, выделяющие (помимо пота)
брадикинин, который вызывает местное расширение сосудов, следствием чего становится неравномерное
покраснение кожи (в таких случаях говорят, что лицо «идёт пятнами»).