Вегетативная нервная система. Структурно-функциональные отличия от соматической нервной системы

Вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов. Ее работа не подчинена воле человека, поэтому вегетативную нервную систему часто называют автономной. Особенностью вегетативной нервной системы является локализация эфферентного нейрона нервного центра, вынесенного за пределы ЦНС и располагающегося в вегетативных ганглиях. В соматической нервной системе и вставочные и эфферентные нейроны расположены в пределах мозга. Рецепторы вегетативных рефлексов располагаются во внутренних органах, стенках кровеносных и лимфатических сосудов, выводных протоков и носят название висцерорецепторов.

Задачей вегетативного отдела нервной системы является регуляция работы внутренних органов, просвета выводных протоков, а также кровеносных и лимфатических сосудов. Посредством вегетативной нервной системы реализуются вегетативные безусловные и условные рефлексы, изменяющие состояние гладких мышц, сердечной мышцы, железистой ткани. Произвольная регуляция работы этих тканей невозможна. Поэтому, как уже говорилось выше, вегетативную нервную систему правильнее следует называть автономной. (При определенной тренировке некоторые люди демонстрируют ограниченные возможности произвольной регуляции работы внутренних органов!) Регуляция работы внутренних органов не требует такой быстроты, как скелетных мышц. Наоборот, вегетативная нервная система обеспечивает постоянство состояния внутренней среды организма (гомеостаз), показателей работы внутренних органов и всех висцеральных систем (гомеостатическая регуляция). В случае необходимости (например, при физической нагрузке) изменения в работе внутренних органов должны происходить, но медленнее и более плавно, чем в соматической нервной системе.

Для реализации этой деятельности вегетативный отдел обеспечивает постоянный сбор и анализ афферентной информации с различных висцерорецепторов (осмо-, хемо-, механо- и термо-), ее обработку (интеграцию) и формирование ответной реакции, которая влияет на работу внутренних органов через изменение состояния гладких мышц, сердечной мышцы и железистой ткани.

Однако через эфферентное звено вегетативной нервной системы могут быть реализованы изменения, происходящие в соматическом отделе

Другой важной задачей вегетативной нервной системы является трофическое влияние на все органы и ткани, в том числе на скелетные мышцы и ЦНС.

Основные структурные особенности вегетативного отдела нервной системы:

1) Очаговое расположение нервных центров (мезенцефальный, бульбарный, тораколюмбальный и крестцовый) и, как следствие, очаговый выход волокон из ЦНС, которые идут к самым различным органам и тканям.

2) Нервные волокна вегетативного отдела относятся или к типу В (тонкие со слабо выраженной миелиновой оболочкой) или к типу С (тонкие, не имеющие миелиновой оболочки). В соматическом отделе нервные волокна относят к типу А, то есть они все имеют хорошо выраженную миелиновую оболочку, а диаметр их колеблется от 1 до 22 мкм (волокна подгрупп α, β, γ и δ (табл. 2)).

3) Эфферентное звено дуги вегетативного рефлекса чаще всего состоит из двух или даже трех нейронов.

4) Поверхностная клеточная мембрана нейронов имеет меньшую плотность расположения быстрых натриевых каналов.

Основные функциональные особенности вегетативного отдела нервной системы (они в основном следуют из структурных отличий, но часть их связана с особенностями метаболизма нейронов вегетативной нервной системы):

1) Из одного нервного центра контролируется одновременно работа многих тканей и органов и даже физиологических систем. Таким образом, создается возможность интеграции и координации деятельности различных органов и физиологических систем. Однако эта особенность в условиях патологии приводит к крайне неблагоприятным последствиям. Например, при повреждениях продолговатого мозга нарушается функция блуждающего нерва и, как следствие, работа сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и других систем 2) Возбуждение по волокнам вегетативной нервной системы распространяется гораздо медленнее (0,5-1 м/сек), чем в соматической нервной системе 3) В ганглиях вегетативной нервной системы происходит:

· длительная задержка проведения возбуждения, связанная с дополнительным синапсом, а также с продолжительной синаптической задержкой в синапсах вегетативной нервной системы (1,5-30 мсек);

· мультипликация возбуждения;

· пространственная и временная суммация возбуждения;

· трансформация возбуждения;

· замыкание периферических рефлексов, что позволяет осуществлять регуляцию различных функций без участия ЦНС.

4) Фаза деполяризации потенциала действия длится дольше, а амплитуда ПД ниже, чем в соматической нервной системе. Это объясняется меньшей плотностью натриевых каналов на поверхностной клеточной мембране нейронов вегетативной нервной системы. В связи с длительной фазой деполяризации дольше длится и период абсолютной рефрактерности. Это в свою очередь является причиной низкой лабильности нейронов вегетативной нервной системы.

5) Фаза реполяризации потенциала действия длится дольше, чем в нейронах соматической нервной системы, так как в нейронах вегетативной нервной системы менее интенсивно функционирует натрий-калиевый насос (снижен метаболизм нейронов вегетативной нервной системы). Таким образом, общая продолжительность потенциала действия больше, чем в соматической нервной системе.

6) Импульсная активность нейронов вегетативной нервной системы ниже (1-15 имп./сек), чем соматических (20-60 имп./сек).

Низкая возбудимость, проводимость, лабильность и импульсная активность нейронов вегетативной нервной системы позволяют ей регулировать деятельность внутренних органов без резких колебаний показателей гомеостаза внутренней среды организма (рН, осмотическое давление, температура и др.), показателей работы различных физиологических систем (частота сердечных сокращений, величина артериального давления, частота дыхания и др.), оказывать трофическое влияние на различные органы и ткани.

Таким образом, вегетативная нервная система так же, как и соматическая, функционирует по рефлекторному принципу, но в более замедленном режиме. К вегетативным рефлексам относятся те, которые заканчиваются на внутренних органах, сосудах, выводных протоках и др. К разряду вегетативных относят и смешанные рефлексы, начинающиеся с рецепторов внутренних органов

21. Сравнительная характеристика симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, синергизм и относительный антагонизм их влияния.

В вегетативной нервной системе выделяют 2 отдела:

· симпатический,

· парасимпатический.

Большинство внутренних органов имеют и симпатическую и парасимпатическую иннервацию. Симпатические нервные волокна имеют значительно более широкое распространение, чем парасимпатические. Они иннервируют фактически все органы и ткани организма; напротив, парасимпатические нервы не иннервируют скелетную мускулатуру, ЦНС, большую часть кровеносных сосудов, органы чувств и матку. В большинстве органов, иннервируемых вегетативной нервной системой, раздражение симпатических и парасимпатических волокон вызывает противоположный эффект (т.е. наблюдается антагонизм). Так, сильное раздражение блуждающего нерва (парасимпатического) вызывает уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, раздражение симпатических нервов – увеличивает частоту и силу сердечных сокращений; парасимпатические влияния расширяют сосуды языка, слюнных желез, половых органов, симпатические – суживают эти сосуды; парасимпатические нервы – суживают, а симпатические – расширяют зрачок.

Однако антагонизм симпатического и парасимпатического отделов относительный. В целостном организме эти два отдела выступают как функциональные синергисты, то есть, оказывая противоположный эффект, они удерживают работу различных органов, интенсивность физиологических процессов на определенном уровне, поддерживают состояние гомеостаза во внутренней среде организма.

В деятельности целостного организма симпатический и парасимпатический отделы обеспечивают разные направления поведения. Симпатическая нервная система активируется при любом напряжении (физическом или эмоциональном) организма, то есть обеспечивает адаптацию организма к изменяющимся условиям внешней или внутренней среды. Происходит повышение метаболизма, активация сердечно-сосудистой системы, повышение возбудимости ЦНС и т.д. Парасимпатическая нервная система активируется вслед за симпатической и обеспечивает период восстановления после активации. В контроле над симпатическим и парасимпатическим отделами участвуют высшие структуры головного мозга (гипоталамус, лимбическая система мозга).

При оценке работы целостного организма правильнее говорить об относительном антагонизме симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, так как оказывая противоположное влияние на те или иные физиологические процессы, эти два отдела на самом деле совместно (действуя как бы с двух противоположных сторон) регулируют функции различных органов и физиологических систем, поддерживая их работу на определенном стабильном уровне (гомеостатическая регуляция), а в случае необходимости изменяют их функциональную активность для достижения конечного полезного результата. Такое совместное влияние симпатического и парасимпатического отделов в физиологии обозначается термином функциональный синергизм.

22. Понятие о ВНД. Врожденные формы сложных поведенческих реакций. Инстинкты и мотивации. Их классификация, механизм, биологическое значение. Особенности врожденных форм ВНД у человека

Понятие о высшей нервной деятельности (ВНД)

Под высшей нервной деятельностью понимают деятельность больших полушарий головного мозга и ближайших подкорковых ядер, связанную с формированием поведения и психики. Задача высшей нервной деятельности заключается в обеспечении нормальных взаимоотношений организма с окружающей средой, точном приспособлении организма к ее изменениям.

Материальной основой ВНД являются следующие структуры головного мозга:

- кора больших полушарий;

- подкорковые ядра переднего мозга;

- образования промежуточного мозга.

Высшая нервная деятельность осуществляется совокупностью безусловных, условных рефлексов и высших психических функций. ВНД обеспечивает индивидуальное приспособление организма к меняющимся условиям среды, то есть обеспечивает адекватное поведение индивида во внешнем мире.

бессознательной жизни по способу происхождения являются рефлекторными. Это положение позволило распространить рефлекторный принцип на психическую деятельность человека.

Идеи И.М.Сеченова получили подтверждение и развитие в экспериментальных исследованиях И.П.Павлова (1849-1936). И.П.Павлов разработал метод объективной оценки функций высших отделов мозга – метод условных рефлексов. Используя этот метод, он доказал, что в основе ВНД, также как и ННД, лежат рефлексы, но значительно более сложные.

ФормыВНД

Все многообразные формы ВНД Можно разделить на две группы: врожденные и приобретенные.

К врожденным формам ВНД относятся:

· мотивации,

· инстинкты,

· эмоции,

· сон.

Врожденные формы ВНД имеют видовые особенности.

Мотивации лежат в основе любой деятельности человека.

· Мотивация – состояние высокой избирательной готовности к удовлетворению важной потребности (биологической или социальной)

Важнейшее значение для проявления любых форм ВНД имеет возникновение потребности в чем-либо. Потребности могут быть биологические и социальные. Биологические потребности – это необходимость в еде, сне и т. д., социальные потребности – это желание занять определенное социальное положение в обществе, стремление к власти, коллекционирование определенных вещей и т. д. В соответствии с потребностями мотивации могут быть биологическими и социальными. Выделяют также и патологические мотивации, например, наркомания, алкоголизм.

При наличии потребности происходит активация определенных структур мозга, что ведет к возникновению мотивации. Возбуждение этих мозговых структур способствует подготовке организма к удовлетворению возникшей потребности.

Инстинктами называются сложные врожденные (безусловные) рефлексы. Они представляют собой стереотипы поведения, возникающие по генетически заданной программе.

· Инстинкт – сложная врожденная поведенческая реакция, в основе которой лежат безусловные рефлексы цепного характера.

Характерной особенностью инстинктов является цепной характер реакций, при которой завершение одной реакции служит стимулом к началу следующей

Для запуска инстинкта необходимо не только определенное внешнее воздействие, но и соответствующие внутренние гормональные и метаболические изменения, связанные с возникновением биологических потребностей организма. Инстинкт в чистом виде проявляется только один раз, так как особь приобретает индивидуальный опыт.

Инстинкты относятся к поведенческим реакциям, более характерным для животных, чем для человека. У человека инстинкты являются формой поведения в раннем возрасте. Так, голодный новорожденный ребенок (при этом возникают определенные внутренние гормональные и метаболические изменения), если его поднести к груди матери, при соприкосновении щеки с грудью (является необходимым внешним воздействием) поворачивает голову в ее сторону и начинает делать хватательные движения губами в поисках соска. При соприкосновении соска с губами ребенок его захватывает и начинает делать сосательные движения. Молоко, попавшее в рот, проглатывается. При этом осуществляется тонкая координация процессов сосания, глотания и дыхания. Это пример врожденной стереотипной деятельности – пищевого инстинкта.

Инстинкты служат основой для формирования более сложного поведения, например, такие инстинкты, как родительский и инстинкт самосохранения лежат в основе поведения взрослого человека в определенных жизненных ситуациях.

23. Эмоции, их классификация, механизм. Роль эмоций в целенаправленной деятельности человека, клиническое значение.

Эмоции. В переводе с французского «эмоция» означает «возбуждаю, переживаю». Это наиболее древняя форма отражения действительности. С помощью эмоций определяется отношение человека к окружающему миру и самому себе.

· Эмоции – сложное психофизиологическое состояние организма при действии внутреннего или внешнего раздражителя, имеющее ярко выраженную субъективную окраску.

Эмоции реализуются в соматическом компоненте (мимика, жесты, позе, изменение двигательной активности), сопровождаются вегетативными проявлениями, изменением активности эндокринной системы, психическими переживаниями. Так, например, когда человек испытывает большую радость, он улыбается, частота сердечных сокращений при этом повышается, щеки розовеют. Человек сознательно может контролировать только соматический компонент – при желании скрыть свои эмоции, он может подавить только двигательную реакцию, например, мимику, жесты. Однако психические переживания, вегетативные и эндокринные изменения подавить невозможно.

Все эмоции делятся на положительные и отрицательные. Положительные эмоции (восторг, радость и т.д.) человеку приятны, он стремится продлить или повторить это состояние. Отрицательные эмоции (гнев, страх), наоборот, человеку неприятны, он старается их избежать или ослабить.

Различают эмоции стенические и астенические. Стенические – вызывают активную деятельность, сопровождаются повышением работоспособности. Стенические эмоции могут быть положительными и отрицательными, например восторг и ярость. Астенические эмоции оказывают противоположное действие – снижают активность, уменьшают работоспособность. К астеническим относятся только отрицательные эмоции – например, страх.

Значение эмоций в жизни человека очень велико. Эмоции выполняют множество функций, среди которых:

· коммуникативная функция заключается в том, что эмоции имеют большое значение для общения людей. Благодаря эмоциям мы выражаем свое отношение к людям, их поступкам, а также можем оценить их состояние;

· сигнальная функция – благодаря эмоциямна бессознательном уровне происходит анализ поступающей информации и оценка значения действующего раздражителя: имеет он для организма положительное или отрицательное значение.

Для человека неблагоприятное значение для здоровья имеют астенические и часто возникающие отрицательны е стенические эмоции, если они относятся к «нереализованным» (то есть «невыполнившие» свое физиологическое назначение). «Нереализованными» считаются те эмоции, которые не были реализованы в соматическом компоненте (например, человек испытывает гнев, но при этом эмоции «держит» в себе: его мимика, жесты, двигательная активность, речь не соответствуют испытываемым эмоциям). Частое подавление эмоций вызывает нарушение функций различных органов и систем, в том числе сердечно-сосудистой системы. Для того чтобы уменьшить вредное влияние таких эмоций, необходимо, по возможности, не подавлять эмоции, а находить возможность их реализовать. Положительное влияние имеют регулярные умеренные физические нагрузки, тренирующие сердечно-сосудистую систему.

24. Сон, его механизмы. Физиологическое значение

Сон. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако было установлено, что активность мозга во время сна часто бывает выше, чем во время бодрствования, а также во сне наблюдается активация ряда вегетативных функций. Это позволило рассматривать сон как активное состояние жизнедеятельности.

· Сон – периодическое функциональное состояние человека, характеризующееся отсутствием целенаправленной деятельности и активных связей с окружающей средой.

Сон характеризуется потерей активного сознания. Спящий человек не реагирует на многие воздействия окружающей среды, если они не имеют чрезмерной силы.

Объективные характеристики состояния сна обнаруживаются при регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ – регистрация биотоков головного мозга) и ряда вегетативных показателей. Во время сна на ЭЭГ происходит ряд изменений, протекающих в несколько стадий. Выделили две фазы сна – «ортодоксальный» (медленный) и «парадоксальный» (быстрый) сон. За время сна у человека наблюдается 3-5 периодических смен медленного и быстрого сна.

Для фазы медленного сна характерно снижение интенсивности обмена веществ и активности сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной систем, мышцы расслабляются, температура понижается. Эта фаза длится 60-90 минут.

Быстрый сон наступает после медленного сна, длится 10-15 минут. В эту фазу активизируется деятельность внутренних органов, повышается интенсивность обмена веществ и температура, мышечный тонус еще больше снижается, но при этом наблюдаются периодические сокращения мимических мышц и мышц конечностей, а также быстрое движение глазных яблок под веками (по этой причине фазу иногда называют «фаза с БДГ» – с быстрым движением глаз). В эту фазу появляются реалистичные эмоциональные сновидения со зрительными, звуковыми и обонятельными образами.

Сон обеспечивает отдых организма, он способствует восстановлению внутренних органов, свойств нейронов головного мозга. Во время сна происходит классификация и упорядочение поступившей за день информации.

25. Условные рефлексы; их особенности. Классификация, биологическое значение.

К приобретенным формам ВНД относятся:

· условные рефлексы,

· высшие психические функции.

Условные рефлексы

И.П. Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы:

· безусловные

· условные

Между ними имеется ряд характерных различий:

1. Безусловные рефлексы – это врожденные, наследственно передающиеся реакции, большинство из которых начинает функционировать сразу же после рождения. Условные рефлексы – приобретенные реакции в процессе индивидуальной жизни.

2. Безусловные рефлексы являются видовыми, то есть эти рефлексы свойственны всем представителям данного вида. Условные рефлексы индивидуальны: у одних могут вырабатываться одни условные рефлексы, у других – другие.

3. Безусловные рефлексы относительно постоянны. Одни рефлексы существуют на определенном этапе индивидуального развития, а затем утрачиваются (например, сосательный рефлекс). Другие рефлексы сохраняются на протяжении всей жизни человека (например, чихание и др.). Условные рефлексы не постоянны: они могут возникнуть, закрепиться, а потом исчезнуть.

4. Безусловные рефлексы осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг). Условные рефлексы являются преимущественно функцией высшего отдела ЦНС – коры больших полушарий головного мозга.

5. Безусловные рефлексы вызываются адекватным раздражителем, действующим на определенные рецепторы. Например, при раздражении рецепторов носовой полости мы чихаем, а при попадании пищи в ротовую полость выделяется слюна – это примеры безусловных рефлексов. Условные рефлексы можно выработать на любой раздражитель, например, отделение слюны на вид, запах пищи, соответствующую приему пищи обстановку, звон посуды и т. д., то есть условные рефлексы можно выработать при раздражении практически любых рецепторов.

Значение условных рефлексов. Условные рефлексы позволяют организму тонко приспосабливаться к меняющимся условиям среды. Условный раздражитель сигнализирует о предстоящем действии безусловного раздражителя, и организм подготавливается к изменениям в окружающей среде. Так, например, при употреблении в пищу еды она попадает в ротовую полость, в которой уже есть слюна, выделившаяся условно рефлекторно (на вид пищи и ее запах), что способствует лучшему протеканию процесса пищеварения.

26. Правила и механизмы образования условных рефлексов. Их структурно-функциональная основа. Развитие представлений И.П.Павлова о механизме формирования временной связи.

Для выработки условного рефлекса необходимо соблюдение определенных правил:

· Наличие двух раздражителей. Один из них – безусловный раздражитель (например, пища в ротовой полости), который вызывает безусловный рефлекс (отделение слюны). Второй раздражитель (свет или др.) – условный будет сигнализировать о безусловном раздражителе.

· Условный раздражитель должен немного опережать безусловный, то есть сначала включают лампочку и лишь после этого дают пищу.

· Многократное предъявление этих двух раздражителей позволяет выработать условный рефлекс – и тогда уже только один условный раздражитель (в нашем примере свет) будет вызывать выделение слюны.

· Животное должно быть здоровым. При выработке условного рефлекса должны отсутствовать другие сильные раздражители, а также важно, чтобы у животного была потребность в соответствующем безусловном раздражителе (в нашем примере – животное должно быть голодным).