Общее понятие о регуляции физиологических функций

 

4. Понятие о вегетативной  нервной системе: особенности строения  и функций. Виды вегетативных  рефлексов

 

Регуляция деятельности внутренних органов осуществляется нервной системой через специальный ее отдел - вегетативную нервную систему.

Особенности строения вегетативной нервной системы. Все функции организма можно разделить на соматические, или анимальные, связанные с деятельностью скелетных мышц, - организация позы и перемещение в пространстве, и вегетативные, связанные с деятельностью внутренних органов, - процессы дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения, обмена веществ, роста и размножения. Деление это условно, так как вегетативные процессы присущи также и двигательному аппарату (например, обмен веществ и др.); двигательная деятельность неразрывно связана с изменением дыхания, кровообращения и пр.

Раздражения различных рецепторов тела и рефлекторные ответы нервных центров могут вызывать изменения как соматических, так и вегетативных функций, т.е. афферентные и центральные отделы этих рефлекторных дуг общие. Различны лишь их эфферентные отделы.

Совокупность эфферентных нервных клеток спинного и головного мозга, а также клеток особых узлов (ганглиев), иннервирующих внутренние органы, называют вегетативной нервной системой. Следовательно, эта система представляет собой эфферентный отдел нервной системы, через который центральная нервная система управляет деятельностью внутренних органов.

Характерной особенностью эфферентных путей, входящих в рефлекторные дуги вегетативных рефлексов, является их двухнейронное строение. От тела первого эфферентного нейрона, который находится в центральной нервной системе (в спинном, продолговатом или среднем мозгу), отходит длинный аксон, образующий предузловое (или преганглионарное) волокно. В вегетативных ганглиях - скоплениях клеточных тел вне центральной нервной системы - возбуждение переключается на второй эфферентный нейрон, от которого отходит послеузловое (или постганглионарное) волокно к иннервируемому органу.

Вегетативная нервная система подразделяется на 2 отдела - симпатический и парасимпатический. Эфферентные пути симпатической нервной системы начинаются в грудном и поясничном отделах спинного мозга от нейронов его боковых рогов. Передача возбуждения с предузловых симпатических волокон на послеузловые происходит в ганглиях пограничных симпатических стволов с участием медиатора ацетилхолина, а передача возбуждения с послеузловых волокон на иннервируемые органы - с участием медиатора норадреналина, или симпатина. Эфферентные пути парасимпатической нервной системы начинаются в головном мозгу от некоторых ядер среднего и продолговатого мозга и от нейронов крестцового отдела спинного мозга. Парасимпатические ганглии расположены в непосредственной близости от иннервируемых органов или внутри их. Проведение возбуждения в синапсах парасимпатического пути происходит с участием медиатора ацетилхолина.

Роль вегетативной нервной системы в организме. Вегетативная нервная система, регулируя деятельность внутренних органов, повышая обмен веществ скелетных мышц, улучшая их кровоснабжение, повышая функциональное состояние нервных центров и т.д., способствует осуществлению функций соматической и нервной системы, которая обеспечивает активную приспособительную деятельность организма во внешней среде (прием внешних сигналов, их обработку, двигательную деятельность, направленную на защиту организма, на поиски пищи, у человека - двигательные акты, связанные с бытовой, трудовой, спортивной деятельностью и пр.). Передача нервных влияний в соматической нервной системе осуществляется с большой скоростью (толстые соматические волокна имеют высокую возбудимость и скорость проведения 50 - 140 м/сек). Соматические воздействия на отдельные части двигательного аппарата характеризуются высокой избирательностью. Вегетативная нервная система участвует в этих приспособительных реакциях организма, особенно при чрезвычайных напряжениях (стресс).

Другой существенной стороной деятельности вегетативной нервном системы является ее огромная роль в поддержании постоянства внутренней среды организма.

Постоянство физиологических показателей может обеспечиваться различными путями. Например, постоянство уровня кровяного давления поддерживается изменениями деятельности сердца, просвета сосудов, количества циркулирующей крови, ее перераспределением в организме и т.п. В гомеостатических реакциях наряду с нервными влияниями, передающимися по вегетативным волокнам, имеют значение гуморальные влияния. Все эти влияния в отличие от соматических передаются в организме значительно медленнее и более диффузно. Тонкие вегетативные нервные волокна отличаются низкой возбудимостью и малой скоростью проведения возбуждения (в предузловых волокнах скорость проведения составляет 3 - 20 м/сек, а в послеузловых - 0,5-3 м/сек).

Все нервные влияния делятся на пусковые, включающие деятельность органа, и трофические, изменяющие его обмен веществ и функциональное состояние. Многие влияния вегетативной нервной системы можно рассматривать как трофические.

Функции симпатического отдела вегетативной нервной системы. С участием этого отдела протекают многие важные рефлексы в организме, направленные на обеспечение его деятельного состояния, в том числе двигательной деятельности. К ним относятся рефлексы расширения бронхов, учащения и усиления сердечных сокращений, расширения сосудов сердца и легких при одновременном сужении сосудов кожи и органов брюшной полости (обеспечение перераспределения крови), выброс депонированной крови из печени и селезенки, расщепление гликогена до глюкозы в печени (мобилизация углеводных источников энергии), усиление деятельности желез внутренней секреции потовых желез. Симпатический отдел нервной системы снижает деятельность ряда внутренних органов: в результате сужения сосудов в почках уменьшаются процессы мочеобразования, угнетается секреторная и моторная деятельность органов желудочно-кишечного тракта, предотвращается акт мочеиспускания (расслабляется мышца стенки мочевого пузыря и сокращается его сфинктер). Повышенная активность организма сопровождается симпатическим рефлексом расширения зрачка.

Огромное значение для двигательной деятельности организма имеет трофическое влияние симпатических нервов на скелетные мышцы. Раздражение этих нервов не вызывает сокращения мышц. Однако сниженная амплитуда сокращений утомленной мышцы может снова увеличиться при возбуждении симпатической нервной системы - эффект Орбели - Гинецинского. Усиление сокращений можно наблюдать и на неутомленной мышце, присоединяя к раздражениям двигательных нервов раздражения симпатических волокон. Более того, симпатические влияния на скелетные мышцы в целостном организме возникают раньше, чем пусковые влияния двигательных нервов, заранее подготавливая мышцы к работе. Важнейшее значение симпатических воздействий для приспособления (адаптации) организма к работе, к различным условиям внешней среды, что отражено в его учении об адаптационно-трофической роли симпатической нервной системы.

Функции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Этот отдел нервной системы принимает активное участие в регуляции деятельности внутренних органов, в процессах восстановления организма после деятельного состояния.

Парасимпатическая нервная система осуществляет сужение бронхов, замедление и ослабление сердечных сокращений; сужение сосудов сердца; пополнение энергоресурсов (синтез гликогена в печени и усиление процессов пищеварения); усиление процессов мочеобразования в почках и обеспечение акта мочеиспускания (сокращение мышц мочевого пузыря и расслабление его сфинктера) и др.

Парасимпатическая нервная система в противоположность симпатической преимущественно оказывает пусковые влияния: сужение зрачка, включение деятельности пищеварительных желез и т.д. [5, 397c]

 

5. Надпочечники: строение, гормоны коркового и мозгового слоев, роль в организме

 

Надпочечники расположены непосредственно над почками, где они сидят, как колпачки, на верхушке каждой почки. Каждая железа состоит из двух четко различимых частей: внутреннего мозгового слоя и внешней оболочки, называемой корой. Эти части выделяют разные гормоны, каждый из которых имеет собственную функцию.

Мозг, или ядро, надпочечников - это часть железы, которая выделяет адреналин и близко родственный ему норадреналин. Вместе их называют гормонами "сражайся и убегай", потому что они готовят тело к сверхусилию, которое необходимо при встрече с опасностью, для преодоления стресса и выполнения трудной задачи.

Мозговое вещество надпочечника тесно связано с нервной системой. Это необходимо для железы, отвечающей за подготовку организма к началу неожиданного действия.

В настоящее время опасности и стрессы, с которыми человек сталкивается, могут быть как психологическими, так и физическими, но в любом случае в организме возникает одинаковая физическая реакция. Происходит выброс адреналина, который заставляет сердце биться чаще и мощнее. Это поднимает кровяное давление, но в то же время, сужая кровеносные сосуды у поверхности тела и в кишках, направляет поток крови к сердцу - вот почему человек "белеет от страха". Адреналин также превращает гликоген, хранящийся в печени и мышцах, в глюкозу, необходимую для дополнительной энергии.

Когда опасность минует или стресс снимается, производство адреналина сокращается и организм приходит в нормальное состояние. Однако если опасность или стресс являются постоянными или если человек в течение длительного времени перевозбужден или находится в состоянии стресса, тело остается готовым к действию, со временем это может привести к заболеваниям, связанным со стрессами.

Кора надпочечников. Завернутая вокруг ядра надпочечника, кора надпочечника выделяет несколько гормонов, известных как стероиды, самые важные из них - альдостерон и кортизон.

Альдостерон. Есть три типа стероидов, каждый из которых выполняет совершенно отличную от других функцию. Первый тип - солевые и водные гормоны, они способствуют задержанию жидкости в организме. Главный гормон в этой категории - альдостерон, который действует как химический посланец и передает почкам команду уменьшить объем соли, теряющейся с мочой.

Соль определяет объем циркулирующей крови, которая в свою очередь влияет на эффективность работы сердца как насоса. Каждая молекула соли в организме сопровождается большим количеством молекул воды. Это означает, что при большой потере соли организм теряет еще больший объем воды, а это уменьшает объем и давление циркулирующей крови. В результате сердце испытывает трудности в прокачке достаточного количества крови по всему телу.

Выделение альдостерона контролируется гормоном ренином, вырабатываемым почками. Система работает как качание на доске: когда альдостерона мало, почки вырабатывают ренин, и уровень гормона повышается; когда уровень альдостерона слишком высок, почки снижают свою активность и количество гормона в крови возвращается к нормальному уровню.

Кортизон. Сахарные гормоны, из которых самым важным является кортизон, отвечают за подъем уровня содержания глюкозы в крови. Глюкоза - главное топливо организма; когда возникает нужда в дополнительном объеме ее, как например в период стрессов, кортизон вызывает превращение белка в глюкозу.

Многие гормоны действуют в направлении увеличения уровня содержания сахара в крови, но кортизон - самый важный гормон. В противоположность этому существует лишь один гормон, который снижает уровень содержания сахара, - это инсулин. По причине такого дисбаланса возможно возникновение недостатка инсулина, выражающееся в заболевании, известном как диабет, которое лечится инсулином в форме таблеток или инъекций.

Кортизон не только играет ключевую роль в процессе метаболизма, он также жизненно необходим для функционирования иммунной системы, защищающей организм от болезней и травм. Но если нормальный уровень кортизона поднимается в результате лечения (например, предотвращения отторжения после трансплантации), сопротивляемость против инфекции понижается. Естественным путем организм не вырабатывает избыточное количество кортизона.

Половые гормоны. Последняя группа гормонов, вырабатываемых надпочечниками - это половые гормоны. Они выделяются мозговым веществом надпочечника и дополняют шесть гормонов, вырабатываемых в еще больших количествах гонадами - мужскими и женскими половыми железами.

Главный мужской половой гормон, присутствующий также в женском организме, но в меньшей степени. - тестостерон, который контролирует размер мышц. Анаболические стероиды - это синтетические дериваты мужских половых гормонов; есть у них и другие качества.

Контроль за кортизоном

 

Кортизон настолько важен для функционирования организма, что его выделение нуждается в строгом контроле. Механизм, который регулирует его выделение, а также выделение стероидов, - это гипофиз.

Гипофиз выделяет гормон АКТГ, который стимулирует производство кортизона, и так же, как с гормонами ренин и альдостерон, АКТГ и кортизон работают по принципу качания на доске: это называется механизмом обратной связи. Когда уровень кортизона слишком низок, гипофиз выделяет АКТГ, и уровень повышается: когда он слитком высок, гипофиз замедляет свою деятельность, и уровень кортизона падает. [3, 318c]

Список литературы

 

1. Воронин Л.Г. "Физиология высшей нервной деятельности и психология" - Москва: Просвещение, 2007-223с

2. Зимкин  Н.В. "Физиология человека" - Москва: Физкультура и спорт, 2005-496с

3. Лазарофф  М. "Анатомия и физиология" - Москва: Астрель, 2007-477с

4. Маркосян А.А. "Физиология" - Москва: Медицина, 2005-350с

5. Сапин  М.Р. "Анатомия и физиология" - Москва: Академия, 2007-432с