Общий обзор вегетативной нервной системы (ВНС) – строение, отделы и функции

Уже с самого начала XIX века европейская наука четко осознавала, что кроме анимальных функций организма существуют и вегетативные функции, которые осуществляются без участия сознания. Конечно, методы исследования тогда были несовершенны, знания об электричестве находились в зачаточном состоянии, поэтому полноценное исследование этой бессознательной нервной системы методом экспериментастало возможным только в XX веке.

В настоящее время применяются электрофизиологические методы, моделирование стресса, использование визуализирующих методов диагностики.

Анимальные или соматические функции воспринимают сигналы внешнего мира и осуществляют произвольное движение, которое выполняется поперечнополосатой или скелетной мускулатурой. Эти мышцы находятся под контролем анимальной нервной системы (АНС), о которой мы уже упоминали.

Вегетативная нервная система выполняет функции сохранения гомеостаза: она регулирует обмен различных веществ, и контролирует работу системы пищеварения, выделения, равно как респираторную систему, и систему кровообращения.

Кроме того, автономная нервная система (это ее второе название) участвует в регуляции роста организма, его созревания, а также контролирует процессы размножения. Именно вегетативная НС отвечает за:

• правильную работу всех внутренних структур и органов;

• регулирует работу гладких мышц желудочно-кишечного тракта и кровеносных сосудов;

• обеспечивает секрецию эндокринных и экзокринных желез организма;

• наконец, обеспечивает функцию собственно нервной системы.

Мало кто задумывается над тем, что вегетативный отдел периферической нервной системы принимает участие и в работе скелетной, поперечнополосатой мускулатуры.Только он не приказывает мышцам сокращаться, а обеспечивает их питанием, и отводит скопившиеся вредные вещества, например, молочную кислоту.

Отличие вегетативной от соматической

Кроме перечисленных функций, вегетативная (или автономная) нервная система имеет другую локализацию ядер (скоплений нейронов) в головном и спинном мозге. Вегетативные нервы не имеют сегментарного строения, они не образуют симметричных корешков, подобно анимальным. Также особенностью строения вегетативных нервов является их малый диаметр (по сравнению с анимальными). Безмиелиновые волокна, которые проводят нервные импульсы с малой скоростью, также принадлежат автономным структурам.

Строение вегетативной нервной системы таково, что волокна, которые идут из головного мозга «управлять» внутренними органами, не доходят до них так, как это устроено в анимальной системе. Вспомним, что тело нейрона, которое находится в передних (двигательных) рогах спинного мозга, отдает аксон, который входит в седалищный нерв – самый длинный нерв человеческого тела. По существу, этот нерв – растянувшиеся отростки группы клеток. Поэтому при ответе на вопрос «какая клетка в организме человека самая большая»? – можете отвечать, что это моторные нейроны ЦНС, лежащие в нижних поясничных и верхних крестцовых сегментах, и формирующие седалищный нерв.

Отличие вегетативной иннервации внутренних органов таково, что ее нервы обязательно прерываются на пути от спинного мозга к различным внутренним органам в специальных узлах или ганглиях. Поэтому можно сказать, что существует «ганглионарная нервная система», то есть первый уровень управления работой органов и сосудов, вынесенный за их пределы.

Кроме этого, периферические ганглии способны сами, находясь в составе автономной нервной системы, быть, благодаря своей структуре, еще более «автономными». Общие принципы строения ганглия таковы, что он может «сам в себе» замыкать рефлекторную вегетативную дугу, «не беспокоя по пустякам» руководство.

Такой похожий пример в анимальном отделе – коленный рефлекс, или сокращение мышцы в ответ на раздражение сухожилия. Но даже здесь схема рефлекса предусматривает переключение импульса с чувствительного на моторный нейроны в пределах спинного мозга, но не на периферии. Дуга коленного рефлекса является двухнейронной и самой простой. Но дуга вегетативных рефлексов обязательно состоит, как минимум, из трех нейронов: чувствительного, двигательного и вставочного.

Как устроена ВНС?

Поскольку подробно отделы ВНС будут рассмотрены в соответствующих статьях, то скажем здесь самые основные данные.

Вегетативная система делится на два отдела: симпатический и парасимпатический. Основные различия между ними таковы:

• симпатическая система контролирует стрессовый ответ, а парасимпатическая – охранительный;

• ганглии симпатической системы расположены не в органах, а в особом образовании рядом с позвоночником – симпатическом стволе;

• эти части ВНС имеют различную локализацию центров в пределах границ головного и спинного мозга;

• структуры симпатической нервной системы встречаются чаще.

Где расположены «командные» центры?

Ствол мозга и спинной мозг является «базой» для расположения центров, откуда и осуществляется вегетативная иннервация внутренних органов. Они расположены:

• В мезенцефальном отделе (средний мозг), для дуги зрачкового рефлекса;

• В продолговатом мозге, который еще называется бульбарным отделом, расположены группы ядер каудальных черепно-мозговых нервов. Вегетативные волокна идут в составе блуждающего,языкоглоточного и лицевого нервов;

• Анатомический промежуток от 1 грудного до 2-3 поясничного сегмента спинного мозга. По этому длиннику в спинном мозге расположены тораколюмбальные вегетативные центры;

• Сакральные, или крестцовые центры. Они регулируют деятельность органов малого таза, волокна выходят в составе тазовых нервов.

Ошибочным будет считать, что ВНС отвечает за деятельность всех систем организма, локализуясь только в этих отделах. Как и везде в живой природе, главным принципом организации живой материи для обеспечения постоянства внутренней среды организма, является строгое подчинение нижележащих отделов вышележащим.

Поэтому существуют еще более высшие и «совершенные» командные органы. В то время как висцеральная нервная система управляет работой внутренних органов, высшие вегетативные центры – гипоталамус, полосатое тело и даже кора больших полушарий заняты сложнейшей работой: они выполняют «тонкую настройку» и регулировку высших вегетативных, в том числе эндокринных функций. Рассмотрим кратко, какое значение имеет гипоталамус для вегетативной нервной системы.

О гипоталамусе

Центральный отдел вегетативной нервной системы подразделяется на гипоталамус, гипофиз (объединенные в гипоталамо – гипофизарную систему), полосатое тело, и кору больших полушарий головного мозга. Такое подразделение в значительной степени является условным, поскольку существуют обширные и двусторонние связи, например, с ретикулярной формацией, лимбической системой, и эта связь настолько сложна, что до сих пор неизвестны все ее мельчайшие детали и подробности.

Гипоталамус – это скопление парных ядер, и число этих пар – 32. Выделяют передние, задние и средние ядра. Работа этих ядер тесно связана с осморегуляцией, температурой тела и выработкой определенных гормонов гипофиза.

Для того чтобы понять, насколько сложно устроен гипоталамус, приведем несколько примеров:

• Задние ядра при раздражении выдают признаки стресса: зрачки и глаза расширяются, сосуды сужаются, возникает тахикардия, угнетается моторика желудка и кишечника, выделяется адреналин, в печени распадается гликоген под влиянием глюкагона, уровень сахара крови повышается, «на всякий случай». Все знают, что глюкоза – это «стрессовое» вещество, которое выделяется в кровь, чтобы дать пищу мышцам на случай интенсивной физической нагрузки, например, погони за добычей или спасения бегством.

У человека стресс всегда является «обезглавленной» активностью, и поэтому он так вреден. Всякий стресс должен находить себе выход в физических упражнениях, тогда значительно реже будут возникать инфаркты, инсульты, заболеваемость диабетом и другие серьезные заболевания.

• При раздражении передних ядер происходят обратные эффекты, а также стимулируется мочеиспускание и дефекация;

• Средние ядра гипоталамуса контролируют многие обменные процессы. Их раздражение приводит к обжорству и ожирению, а разрушение – к отказу от пищи,  истощению,  анорексии;

• Паравентрикулярные ядра контролируют водный обмен. При их раздражении, например, опухолью, появляется патологическая жажда.

Существуют также центры, которые способствуют повышению уровня липидов в крови, переднее ядро регулирует температуру тела. При его разрушении возникает перегрев, или гипертермия, при которой человек быстро погибает, так как нарушается потоотдача.

Более «высшие сферы», такие, как кора, с помощью иннервации, а так же через интеграцию ВНС и АНС под «единым началом», позволяют провести окончательную связь всех нервных систем, выше которых – эмоции и личность.

У детей

В заключение нужно осветить вопрос, который часто волнует родителей – насколько созревшей является вегетативная нервная система у ребенка? Несмотря на то, что внутренние органы и системы ребенка работают так же, как и взрослого, существуют некоторые особенности вегетативной нервной системы у детей. Речь идет об их структуре, функции и сопротивляемости чрезмерным нагрузкам (имеется в виду реакция, например, на стресс).

Известно, что нормальная работа вегетативной системы и «разделение полномочий» возникает в два периода. Первый из них (предварительное созревание) происходит только к 12-13 годам. Затем, по мере роста скелета, часто интенсивного, нервы часто «не успевают», и могут возникать признаки вегетативной дисфункции. Только по завершении роста скелета наступает период нормальной работы автономной нервной системы, который завершается после полового созревания.

Что касается раннего детского возраста, то здесь наблюдается расплывчатость эффектов отдельных подсистем, неуверенное их торможение. Например, плач может вызвать интенсивное покраснение лица и сердцебиение, а от страха малыш может, как следует «сделать в штаны». В возрасте 6-7 лет возникает активация и расширение функции симпатического отдела нервной системы, а стабилизация и период первого баланса приходится на 12-13 лет.

Именно на этот возраст приходится период первых «гормональных бурь», формирование стереотипов поведения, и даже определяется уровень выброса гормонов, с помощью механизмов обратной связи.

В следующих статьях мы подробнее рассмотрим строение и функцию как симпатического, так и парасимпатического отдела, и рассмотрим их единство.