ФИЗИОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Доцент кафедры нормальной физиологии

ФИЗИОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Доцент кафедры нормальной физиологии – Частоедова Ирина Александровна

«Вегетативной нервной системе принадлежит важная, можно сказать решающая роль в жизнедеятельности организма. Тяжелые вегетативные расстройства по существу несовместимы с жизнью» проф. А. М. Вейн «Вегетативные расстройства»

Вехи истории n n Согласно представлениям М. Биша (1801 г) функции организма разделяют на: анимальные (соматические) вегетативные (общие с растительными) 1921 – Дж. Генгли назвал вегетативную систему автономной 1980 – А. Д. Ноздрачев экспериментально обосновал существование метасимпатической нервной системы

ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. Сравнительная характеристика соматической и вегетативной нервных систем 2. Отделы вегетативной нервной системы: 3. а) симпатический и парасимпатический отделы ВНС 4. б) метасимпатический отдел ВНС 5. 3. Надсегментарный отдел ВНС 6. 4. Тонус ВНС, методы его оценки

2 аспекта назначения ВНС: 1 - поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) 2 - обеспечение ВНС различных форм психической и физической деятельности n Концепция гомеостаза - тенденции к поддержанию организмом стабильности, основанной на ограничении вариантов возможных для организма функциональных состояний (variability of body states) была впервые сформулирована Вальтером Кэнноном в 1932 г.

Основные отличия в строении автономной и соматической нервной системы: критерии соматическая вегетативная Сознательный контроль есть нет Строение рефлекторной дуги: 1) расположение эфферентного нейрона 2) минимальное количество нейронов 3) афферентное звено 4) сегментированность 1)внутри серого вещества спинного или головного мозга 2) 2 3) собственные соматические афференты 4) есть 1)за пределами спинного или головного мозга (в ганглиях) 2) 4 3)собственные вегетативные и соматические афференты 4) слабо выражена Морфология нервных волокон Толстые, покрыты миелином, d 12 -14 мкм Тонкие, лишены миелина, d менее 7 мкм Функциональные особенности нервных волокон скорость проведения 1 -3 м/с, до 120 м/с, высокая низкая лабильность 10 -15 лабильность 200 -1000 имп/с

Отделы вегетативной нервной системы: n Симпатическая нервная система n Парасимпатическая нервная система n Метасимпатическая нервная система

Отделы ВНС n Симпатический и парасимпатический отделы ВНС имеют центральные структуры и периферический нервный аппарат n Метасимпатический отдел целиком лежит на периферии в стенках внутренних органов

Структуры симпатической и парасимпатической систем n n 1) центральные, или внутримозговые, или сегментарные, структуры, т. е. скопления нейронов в стволе мозга и в спинном мозге 2) периферические структуры, т. е. связанные с центрами (через преганглионарные волокна) вегетативные узлы, или ганглии, а также идущие от ганглий к органу постганглионарные волокна.

ЦЕНТРЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ: n n n Парасимпатический отдел: - в среднем мозге (мезенцефальный отдел) – вегетативные волокна от него идут в составе глазодвигательного нерва - в продолговатом мозге (бульбарные отделы) – эфферентные волокна от них идут в составе лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов - в боковых рогах крестцовых сегментов спинного мозга - эфферентные волокна идут в составе тазовых нервов

ЦЕНТРЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ: n n Симпатический отдел: в боковых рогах грудных (от I) и поясничных сегментов (I-IV) спинного мозга вегетативные волокна от них выходят через передние корешки спинномозговых сегментов вместе с отростками моторных нейронов

Ганглии вегетативной нервной системы: Симпатический отдел: паравертебральные превертебральные Парасимпатический отдел: интрамуральные

Морфологические различия симпатической и парасимпатической частей вегетативной нервной системы Нервная система характеристика Область распространения Топография сегментарных центров симпатическая парасимпатическая повсеместно не имеют парасимпатической иннервации сосуды, исчерченная мускулатура и др. боковые рога спинного мозга (сегменты C 8 -L 3) в среднем и продолговатом мозге (парасимпатические ядра III, VII, IX, X пары черепных нервов) и в крестцовом отделе спинного мозга (сегменты S 2 -S 4) узлы 1 порядка - паравертебральные (симпатический ствол), II узлы расположены в толще органа Топография узлов - превертебральные, III (интерамурально) или рядом с порядка - органные органом (вблизи органа или в толще его)

Особенности волокон вегетативной нервной системы: Волокна преганглионарные Типа В с тонкой миелиновой оболочкой Постганглионарные Типа С - безмиелиновые Симпатический отдел Парасимпатический отдел короткие, медиатор – АХ рецептор – Н-хр длинные, медиатор – НА, АХ (потовые железы) Рецепторы: α и β – ар М-хр короткие, медиатор – АХ рецептор – М-хр

Вегетативный ганглий Преганглионарное волокно Никотиновый рецептор Преганглионарный синапс (АХ) Постганглионарные волокна

Физиологические особенности нейронов вегетативных ганглиев 1) Число эфферентных нейронов в ганглии намного больше, чем число преганглионарных волокон (100: 1), что обусловлено явлением дивергенции, или мультипликации. 2) В этих нейронах интенсивно совершается пространственная и временная суммация постсинаптических потенциалов (за счет этого происходит усиление слабых сигналов)

СОМАТИЧЕСКАЯ И ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕФЛЕКТОРНЫЕ ДУГИ

ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

МЕДИАТОРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

МЕДИАТОРЫ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СИМПАТИЧЕСКОЙ И ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ n n n ПРОСТОЙ АНТАГОНИЗМ АКЦЕНТИРОВАНННЫЙ АНТАГОНИЗМ ПРОСТОЙ СИНЕРГИЗМ ДОПОЛНЯЮЩИЙ СИНЕРГИЗМ ОТСУТСТВИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Симпатические и парасимпатические эффекты

Моносимпатическая регуляция

ВИДЫ ВЕГЕТАТИВНЫХ РЕФЛЕКСОВ n n n n Висцеро-висцеральный рефлекс - аксон-рефлекс Висцеро-соматический рефлекс Висцеро-сенсорный рефлекс Висцеро-дермальный рефлекс Соматовисцеральный рефлекс Дермо-висцеральный рефлекс

Схема аксон-рефлекса 1 – спинальный ганглий 2 – чувствительный нерв 3 – кожные рецепторы 4 – сосуды кожи 5 – коллатераль аксона

Основные функции ВНС n Симпатическая система оказывает адаптационнотрофическое влияние, расширяя возможности адаптации к неблагоприятным условиям среды существования. (Л. А. Орбели) Парасимпатический отдел ВНС n оказывает трофотропное действие, т. е. способствует восстановлению нарушенного во время активности организма гомеостаза, n способствует оптимальному функционированию желудочно-кишечного тракта.

Метасимпатический отдел ВНС метасимпатический отдел ВНС - это комплексом интрамуральных микроганглионарных образований, залегающих в стенках полых висцеральных органов, обладающих моторной активностью: n сердце n бронхи n желудок n кишечник n мочеточник, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал n матка

Структура метасимпатического отдела ВНС n n n выделяют три типа нейронов (по Догелю): Нейроны I типа - эфферентные (их аксон контактирует с мышечной клеткой) Нейроны II типа - афферентные нейроны (часть их аксонов переключается на нейроны I типа, часть аксонов переключаются на другие нейроны) Нейроны III типа - ассоциативные нейроны, с участием которых происходит формирование местных рефлекторных дуг

Структура метасимпатического отдела ВНС n n n функциональный модуль - основа деятельности метасимпатической системы Модуль - это скопление определенным образом связанных между собой нейронов I, II и III типа (по Догелю), среди которых ведущими являются клеткиосцилляторы (водители ритма).

Модуль метасимпатической нервной системы n n n 17 — эффекторный нейрон 19 — интернейрон 20 — чувствительный нейрон

Энтеральная нервная система n n 2 — межмышечное (Ауэрбаха) нервное сплетение 4 — подслизистое (Мейсснера) нервное сплетение Межмышечное нервное сплетение (Ауэрбаха) расположено в мышечной оболочке пищеварительного тракта, необходимо в первую очередь для управления моторикой пищеварительной трубки. Подслизистое нервное сплетение (Мейсснера) расположено в подслизистой оболочке - управляет сокращениями ГМК мышечного слоя слизистой оболочки, а также секрецией желёз слизистой и подслизистой оболочек.

Медиаторы метасимпатического отдела ВНС n n n n n Ацетилхолин Норадреналин Серотонин (5 -окситриптамин) Гистамин Пурины (АТФ, АДФ, аденозин) Дофамин Пептиды ГАМК Простагландины (ПГЕ, ПГФ 2 -альфа) другие вещества

Функции метасимпатической нервной системы: n n Передача центральных влияний — за счет того, что с МНС могут контактировать симпатические и парасимпатические волокна, и тем самым коррегировать её влияние на объекты управления. Интеграция, так как в системе имеются рефлекторные дуги (афферентные-вставочныеэфферентные нейроны).

Интегративный висцеральный контроль

Иерархия в управлении деятельностью внутренних органов

Два отдела ВНС, выделенные на основании анатомо-функционального анализа: n n Сегментарный отдел ВНС u центральный и периферический отделы симпатической и парасимпатической НС Надсегментарный отдел ВНС u структуры ГМ, обеспечивающие интегративное взаимодействие специализированных систем мозга - моторных, сенсорных, вегетативных - при организации целесообразной адаптивной деятельности

Система афферентных входов ВНС = = висцеральные рецепторы: – механорецепторы – хеморецепторы – осморецепторы – болевые рецепторы – вкусовые рецепторы – рецепторы неосознанной перцепции Висцеральные рецепторы управляют различными рефлексами, участвующими в поддержании гомеостаза

Сегментарный отдел ВНС: Центральный отдел 1) парасимпатические ядра III, VII, IX и X пар черепных нервов: - ядро Вестфаля-Эдингера (III ) - верхнее слюноотделительное ядро (VII) - нижнее слюноотделительное ядро (IX) - заднее двигательное ядро N. Vagus 2) вегетативное (симпатическое) ядро в боковом промежуточном столбе СМ (CVIII, Th. I-LII) 3) крестцовые парасимпатические ядра (SII - SIV) n n Периферический отдел 1) вегетативные эфференты, на выходах рефлекторной дуги ВНС 2) вегетативные сплетения 3) узлы вегетативных висцеральных сплетений 4) симпатический ствол 5) концевые узлы парасимпатической части ВНС

Надсегментарный отдел ВНС: n n n КБП Ретикулярная формация ствола мозга Лимбическая система: поясная извилина, миндалевидное тело, гиппокамп, перегородка Гипоталамус Таламус Мозжечок

Функциональные системы, образованные звеньями интегративной системы надсегментарных механизмов ВНС n n n ЛИМБИКО-РЕТИКУЛЯРНЫЙ КОМПЛЕКС СТВОЛОВО-МОЗГОВАЯ СИСТЕМА (Nauta) СРЕДНЕПРОМЕЖУТОЧНО-МОЗГОВАЯ СИСТЕМА (Lissak) Границы этих систем до сих пор не установлены.

Кора больших полушарий n n Нейроны КБП являются корковым отделом интероцептивного анализатора Влияние на работу внутренних органов возможно путем гипнотического внушения

Лимбическая система n n n Принимает участие в формировании эмоций, которые подкрепляются вегетативным компонентом Разрушение миндалевидных ядер вызывает повышение аппетита Разрушение или раздражение гиппокампа влияние на слюноотделение, жевание

Ретикулярная формация ствола мозга n n оказывает активирующее и тормозящее влияние на различные отделы ЦНС, повышает активность вегетативных центров «работает» в единстве с симпатической нервной системой

Формирование представлений о функциональной роли гипоталамуса n ТРАДИЦИОННО: гипоталамус рассматривался как центр, интегрирующий деятельность висцеральной системы, иннервирующей органы и ткани n по мере развития этих исследований: ВЫЯВЛЕНО БОЛЬШОЕ ЧИСЛО СОМАТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ, ОСОБЕННО ПРИ СВОБОДНОМ ПОВЕДЕНИИ ЖИВОТНЫХ n ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ о гипоталамусе как об отделе мозга, осуществляющем взаимодействие между регуляционными механизмами, интеграцию соматической и вегетативной деятельности

Роль мозжечка в регуляции вегетативных функций Мозжечок способствует реализации адаптационно-трофической функции симпатической НС, т. е. способствует активации всех резервов организма при выполнении мышечной работы.

Гипоталамус является одним из отделов промежуточного мозга, diencephalon, и объединяет его вентральные отделы: - - - зрительный перекрест зрительный тракт серый бугор с воронкой (воронка вдается в серый бугор со стороны полости III желудочка) сосцевидные тела

Типы классификации областей гипоталамуса n Топографический принцип u латеромедиальное направление: F латеральная F медиальная F паравентрикулярная u передне-заднее направление: F передняя F средняя F задняя n Функциональный принцип зона симпатических эффектов: задний отдел u зона парасимпатических эффектов: передний отдел u

Функциональная классификация зон гипоталамуса на основании современных представлений о его роли n n ЭРГОТРОПНЫЕ ЗОНЫ ТРОФОТРОПНЫЕ ЗОНЫ Особенности этих зон: - расположены во всех отделах гипоталамуса - на отдельных участках перекрывают друга - существуют зоны сгущения этих аппаратов > трофотропных - в передних отделах (преоптическая зона) > эрготропных - в задних отделах (мамиллярные тела) Классификация отражает участие гипоталамуса в организации целостных актов поведения

Нейроны гипоталамуса принимают участие в 4 х классах рефлексов n n рефлексы с нейронным «входом» и нейронным «выходом» - «обычные» нейронный «вход» и гуморальный «выход» u лактация u мочеиспускание гуморальный «вход» и нейронный «выход» u центральное влияние гормонов на поведение гуморальные «вход» и «выход» u регуляция тока мочи

Вегетативные функции гипоталамуса n n n 1. Регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы (в передних ядрах гипоталамуса имеются депрессорные (парасимпатические), а в задних ядрах – прессорные (симпатические) центры. 2. Регуляция проницаемости сосудистой стенки в различных гематотканевых барьерах. Регуляция внешнего дыхания, в том числе (эрготропные центры ответственны за повышение частоты и глубины дыхания, трофотропные зоны ответственны за снижение этой функции).

Рефлекторные аспекты поддержания гомеостаза, регулируемые гипоталамусом n n n Пищевое поведение: u вентромедиальное ядро - насыщение u латеральный гипоталамус - голод u «точка» определения веса организма Регуляция уровня жидкости u латеральный гипоталамус - жажда Терморегуляция

Тонус ВНС Природа тонуса ВНС: 1) приток сенсорной информации из рефлексогенных зон, отдельных групп интероцепторов, а также соматических рецепторов 2) Наличие собственных водителей ритма – пейсмекеров, локализованных в основном в продолговатом мозге

Конституционная классификация тонуса ВНС у людей (Эппингер и Гесс, 1910 ) 1) симпатикотоники (симпатотоники) 2) ваготоники (парасимпатотоники) 3) нормотоники

А. М. Гринберг предлагает выделять 7 типов вегетативной реактивности: n n n n 1) общая симпатикотония, 2) частичная симпатикотония, 3) общая ваготония, 4) частичная ваготония, 5) смешанная реакция, 6) общая интенсивная реакция, 7) общая слабая реакция.

Методы оценки тонуса ВНС 1) кожные вегетативные рефлексы: а) пиломоторный рефлекс, или рефлекс «гусиной кожи» в) сосудистые рефлексы - кожный дермографизм 2) зрачковые рефлексы (реакция зрачков на свет) 3) Глазосердечный рефлекс Данини-Ашнера 4) Клиностатический рефлекс Даниелополу 5) Ортостатический рефлекс Превеля 6) Рефлекс Геринга 7) оценка тонуса по вариабельности сердечного ритма (ВСР) - метод математического анализа ВСР по данным кардиоинтервалографии (КИГ), т. е. колебание длительности интервала RR по данным ЭКГ (300 -500 циклов)