БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

17. КООРДИНАЦИЯ И РЕГУЛЯЦИЯ У ЖИВОТНЫХ

17.2. Нервная система (ЦНС и ПНС)

17.2.3. Вегетативная нервная система

Автономная (от греч. autós — сам и nomós — «закон», т. е. «самоуправляемая»), или вегетативная, нервная система является частью периферической нервной системы и регулирует активность внутренних органов, в том числе частоту сердечных сокращений, перистальтику, потоотделение. Она состоит из мотонейронов, иннервирующих гладкую мускулатуру внутренних органов. Эти мышцы, таким образом, тоже являются непроизвольными — управлять их сокращениями по собственной воле мы, как правило, не можем. Работа автономной нервной системы складывается из рефлексов, называемых висцеральными (внутренностными), дуги которых проходят через спинной или головной мозг и в основном не контролируются сознанием. Однако известны и исключения. Например, работа мышц-сфинктеров анального отверстия и мочевого пузыря, связанная соответственно с дефекацией и мочеиспусканием, находится под контролем сознания и этим функциям приходится обучаться. Существует мнение, что усилием воли и научением можно контролировать и многие другие автономные виды активности; например, физиологическую основу многих форм медитации и расслабления составляет управление вегетативными функциями, и некоторые люди уже достигли заметных успехов в регуляции частоты сердечных сокращений и в снижении кровяного давления с помощью сознания или «силы воли». Однако в целом работа этой системы осуществляется все же непроизвольно и управляется центрами в продолговатом мозге (отдел заднего мозга) и гипоталамусе (также структура головного мозга) (см. разд. 17.2.4). Эти центры получают и интегрируют сенсорную информацию и, координируя ее с информацией от других отделов нервной системы, формируют адекватную ответную реакцию.

Вегетативная нервная система состоит из нейронов двух типов — преганглионарных и постганглионарных. Тела преганглионарных нейронов лежат в головном или спинном мозге, а их немиелинизированные аксоны покидают центральную нервную систему в составе вентральных корешков сегментарного нерва и образуют синапсы с дендритами постганглионарных нейронов. Тела постганглионарных нейронов находятся в ганглии, а немиелинизированные аксоны направляются к органу-эффектору (рис. 17.18).

Вегетативная нервная система подразделяется на две системы — симпатическую (СНС) и парасимпатическую (ПНС). Эти системы различаются главным образом по организации своих нейронов и эти различия показаны на рис. 17.18.

Рис. 17.18. Упрощенная схема основных элементов парасимпатической (А) и симпатической (Б) нервной системы. Сенсорные нейроны к автономной нервной системе не относятся.

В СНС клеточные синапсы и тела постганглионарных нейронов находятся главным образом в парных ганглиях, располагающихся рядом со спинным мозгом. Они объединены в два параллельных ему симпатических ствола, соединяющихся в непарном ганглии на уровне копчика. В средней части туловища каждый симпатический ганглий связан непосредственно со спинным мозгом белой соединительной ветвью, а с ближайшим спинальным нервом — серой соединительной ветвью (рис. 17.19). Ганголии ПНС и ее постганглионарные нейроны находятся вблизи эффекторных органов или непосредственно в них (рис. 17.18).

Другие различия двух систем касаются природы нейромедиатора, высвобождаемого постганглионарными нейронами, их воздействий на эффекторы и условий, в которых они становятся активными. Эти различия представлены в табл. 17.4.

Рис. 17.19. Упрощенная схема расположения симпатического ганглия и его связей со спинным мозгом и спинномозговым нервом.

Таблица 17.4. Различия между симпатической (СНС) и парасимпатической (ПСН) нервной системой


Особенность или свойство

СНС

ПНС


Происхождение нервных волокон

Головной, грудной и поясничный отделы ЦНС

Головной и крестцовый отделы ЦНС


Местонахождение ганглиев

Вблизи спинного мозга и в брыжейке

Вблизи эффектора


Длина аксонов

Короткие преганглионарные волокна. Длинные постганглионарные волокна

Длинные преганглионарные волокна. Короткие постганглионарные волокна.


Число аксонов

Много постганглионарных аксонов

Мало постганглионарных аксонов


Распределение аксонов

Преганглионарные волокна иннервируют обширные области

Преганглионарные волокна иннервируют ограниченные участки


Область влияния

Генерализованное действие

Местное действие


Нейромедиатор на уровне эффекторов

Норадреналин

Ацетилхолин


Общие эффекты

Повышение уровня метаболитов, например сахара в крови

Повышение интенсивности метаболизма

Ускорение ритмической активности, например частоты сердечных сокращений

Активизация сенсорных функций

Снижение уровня метаболитов, например сахара в крови

Не влияет на интенсивность метаболизма

Замедление ритмической активности, например частоты сердечных сокращений

Нормализация сенсорной активности

Общий эффект

Возбуждающий гомеостатический

Тормозный гомеостатический

Условия активизации

Доминирует во время опасности, стресса и нагрузки; управляет реакциями на стресс

Доминирует в покое; контролирует обычные, «повседневные» физиологические функции





Как правило, СНС и ПНС оказывают противоположные (антагонистические) воздействия на иннервируемые ими органы, что позволяет организму быстро и точно регулировать активность внутренних органов, поддерживая таким образом стабильное состояние внутренней среды. Например, повышение частоты сердечных сокращений в результате выделения норадреналина симпатическими нейронами компенсируется высвобождением ацетилхолина парасимпатическими нейронами. Это не позволяет сердцу работать в чересчур ускоренном ритме и в конечном итоге, когда секреция обоих медиаторов будет уравновешена, нормальный сердечный ритм восстанавливается. Обобщенно антагонистические эффекты обеих систем представлены в табл. 17.5. Внимательное изучение этой таблицы даст достаточно полное представление о функциях СНС и ПНС. Схема их строения приведена на рис. 17.20.

Таблица 17.5. Эффекты симпатической (СНС) и парасимпатической (ПНС) нервных систем в организме

Область тела или орган

СНС

ПНС

Голова

Расширяет зрачки

Не влияет

Подавляет слюноотделение

Сужает зрачки

Стимулирует слезотечение

Стимулирует слюноотделение

Сердце

Увеличивает амплитуду и частоту сокращений

Уменьшает амплитуду и частоту сокращений

Легкие

Расширяет бронхи и бронхиолы

Усиливает вентиляцию легких

Сужает бронхи и бронхиолы

Уменьшает вентиляцию легких

Кишечник

Угнетает перистальтику

Угнетает секрецию пищеварительных соков

Усиливает сокращение анального сфинктера

Усиливает перистальтику

Стимулирует секрецию пищеварительных соков

Подавляет сокращение анального сфинктера

Кровеносная система

Сужает артериолы кишечника и гладких мышц; расширяет артериолы головного мозга и скелетных мышц

Повышает кровяное давление

Увеличивает объем крови за счет сокращения селезенки

Поддерживает постоянный тонус артериол кишечника, гладких и скелетных мышц, головного мозга

Снижает кровяное давление

Не влияет

Кожа

Вызывает сокращение мышц, поднимающих волосы (волосы «встают дыбом», появляется «гусиная кожа»)

Сужает артериолы в коже конечностей

Усиливает потоотделение

Не влияет

Расширяет артериолы в коже лица

Не влияет

Почки

Уменьшает диурез

Не влияет

Мочевой пузырь

Усиливает сокращение сфинктера мочевого пузыря

Расслабляет сфинктер мочевого пузыря

Половой член

Вызывает эякуляцию

Стимулирует эрекцию

Эндокринные железы

Вызывает выброс адреналина из мозгового вещества надпочечников

Не влияет

Рис. 17.20. Схема симпатической и парасимпатической нервной системы. Вместе они образуют автономную (вегетативную) нервную систему, обеспечивающую часть непроизвольных (автоматических, или безусловно-рефлекторных) реакций организма. Сплошными линиями обозначены преганглионарные нервные волокна, а штриховыми — постганглионарные.