Автономная нервная система - Autonomic nervous system

Автономная нервная система
Иннервация вегетативной нервной системы.
Подробности
Идентификаторы
латинский	Autonomici systematis nervosi
MeSH	D001341
TA98	A14.3.00.001
TA2	6600
FMA	9905
Анатомическая терминология [ редактировать в Викиданных ]

Вегетативной нервной системы ( АНС ), ранее вегетативной нервной системы , является разделение периферической нервной системы , что поставки гладких мышц и желез, и , следовательно , влияет на функцию внутренних органов . Вегетативная нервная система - это система управления, которая действует в основном бессознательно и регулирует функции организма, такие как частота сердечных сокращений , пищеварение , частота дыхания , реакция зрачков , мочеиспускание и сексуальное возбуждение . Эта система является основным механизмом, контролирующим реакцию « бей или беги» .

Вегетативная нервная система регулируется интегрированными рефлексами через ствол мозга к спинному мозгу и органам . Вегетативные функции включают контроль дыхания , сердечную регуляцию (центр управления сердцем), вазомоторную активность ( вазомоторный центр ) и определенные рефлекторные действия, такие как кашель , чихание , глотание и рвота . Затем они подразделяются на другие области и также связаны с вегетативными подсистемами и периферической нервной системой. Гипоталамуса , чуть выше ствола мозга , действует как интегратора для автономных функций, получающих вегетативный регулирующего вход от лимбической системы .

Вегетативная нервная система состоит из трех ветвей: симпатической нервной системы , парасимпатической нервной системы и кишечной нервной системы . Некоторые учебники не рассматривают кишечную нервную систему как часть этой системы. Симпатическую нервную систему часто называют системой « борьбы или бегства », в то время как парасимпатическая нервная система часто считается системой «отдыха и переваривания» или «кормления и размножения». Во многих случаях обе эти системы имеют «противоположные» действия, когда одна система активирует физиологический ответ, а другая подавляет его. Старое упрощение симпатической и парасимпатической нервных систем как «возбуждающей» и «тормозной» было отменено из-за множества обнаруженных исключений. Более современная характеристика состоит в том, что симпатическая нервная система представляет собой «мобилизующую систему быстрого реагирования», а парасимпатическая - «более медленно активируемая демпфирующая система», но даже в этом случае есть исключения, такие как сексуальное возбуждение и оргазм , где оба играют роль .

Между нейронами существуют тормозные и возбуждающие синапсы . Третья подсистема нейронов была названа норадренергическими, нехолинергическими передатчиками (потому что они используют оксид азота в качестве нейромедиатора ) и являются неотъемлемой частью вегетативной функции, в частности, кишечника и легких .

Хотя ВНС также известен как висцеральная нервная система, ВНС связана только с двигательной стороной. Большинство автономных функций являются непроизвольными, но они часто могут работать вместе с соматической нервной системой, которая обеспечивает произвольный контроль.

Состав

Вегетативная нервная система: внутренние нервы посередине и блуждающий нерв в виде буквы «X» синего цвета. Сердце и органы, расположенные ниже в списке справа, считаются внутренностями.

Вегетативная нервная система делится на симпатическую нервную систему и парасимпатическую нервную систему . Симпатический отдел выходит из спинного мозга в грудной и поясничной областях, оканчиваясь на L2-3. Парасимпатический отдел имеет краниосакральный «отток», что означает, что нейроны начинаются с черепных нервов (в частности, глазодвигательного нерва , лицевого нерва , языкоглоточного нерва и блуждающего нерва ) и крестцового (S2-S4) спинного мозга.

Автономная нервная система уникальна тем, что требует последовательного эфферентного пути с двумя нейронами; преганглионарный нейрон должен сначала синапсировать с постганглионарным нейроном, прежде чем иннервировать орган-мишень. Преганглионарный, или первый нейрон, будет начинаться в «оттоке» и синапсировать в теле клетки постганглионарного, или второго, нейрона. Постганглионарный нейрон затем синапсирует с органом-мишенью.

Симпатический отдел

Симпатическая нервная система состоит из клеток с тельцами в боковом сером столбце от T1 до L2 / 3. Эти клеточные тела представляют собой нейроны «GVE» (общие висцеральные эфферентные) и преганглионарные нейроны. Есть несколько мест, в которых преганглионарные нейроны могут синапсировать для своих постганглионарных нейронов:

• Паравертебральные ганглии (3) симпатической цепи (они проходят по обе стороны от тел позвонков)

1. шейные ганглии (3)
2. грудные ганглии (12) и ростральные поясничные ганглии (2 или 3)
3. хвостовые и поясничные ганглии и крестцовые ганглии

• Превертебральные ганглии (чревный ганглий, аортальный ганглион, верхний брыжеечный ганглион, нижний брыжеечный ганглион)
• Хромаффинные клетки этого мозгового вещества надпочечников (это одно исключение из этого правила , затрагивающего путь двух нейронов: синапс непосредственно эфферентные на мишень клеточных тел)

Эти ганглии обеспечивают постганглионарные нейроны, от которых следует иннервация органов-мишеней. Примеры внутренних (висцеральных) нервов :

• Шейные сердечные нервы и грудные висцеральные нервы, которые синапсами в симпатической цепи
• Грудные чревные нервы (большие, вторые, наименьшие), синапсы которых находятся в превертебральных ганглиях
• Поясничные чревные нервы , которые синапсами в превертебральных ганглиях
• Крестцовые чревные нервы , синапсы в нижнем подъязычном сплетении

Все они также содержат афферентные (сенсорные) нервы, известные как GVA (общие висцеральные афферентные) нейроны .

Парасимпатический отдел

Парасимпатическая нервная система состоит из клеток, тела которых расположены в одном из двух мест: в стволе мозга (Cranial Nerves III, VII, IX, X) или в крестцовом спинном мозге (S2, S3, S4). Это преганглионарные нейроны, которые синапсируются с постганглионарными нейронами в следующих местах:

• Парасимпатические ганглии головы: Цилиарный ( черепной нерв III ), Подчелюстной ( черепной нерв VII ), крылонебный ( черепной нерв VII ), и ушной ( черепной нерв IX )
• Внутри или около стенки органа, иннервируемого блуждающим нервом ( черепный нерв X ) или крестцовыми нервами (S2, S3, S4)

Эти ганглии обеспечивают постганглионарные нейроны, от которых следует иннервация органов-мишеней. Примеры:

• Постганглионарные парасимпатические висцеральные нервы
• Блуждающий нерв , который проходит через грудную клетку и брюшной областей иннервирующих, среди других органов, сердца, легких, печени и желудка

Сенсорные нейроны

Сенсорная рука состоит из первичных висцеральных сенсорных нейронов, обнаруженных в периферической нервной системе (ПНС), в черепных сенсорных ганглиях: коленчатых, каменных и узловатых ганглиях, прикрепленных соответственно к черепным нервам VII, IX и X. Эти сенсорные нейроны контролируют уровни углекислого газа, кислорода и сахара в крови, артериального давления и химического состава желудка и содержимого кишечника. Они также передают чувство вкуса и запаха, которое, в отличие от большинства функций ВНС, является сознательным восприятием. Кислород и углекислый газ в крови фактически непосредственно воспринимаются каротидным телом, небольшим скоплением хемосенсоров в бифуркации сонной артерии, иннервируемых каменистым (IX) ганглием. Первичные сенсорные нейроны проецируются (синапсы) на висцеральные сенсорные нейроны «второго порядка», расположенные в продолговатом мозге, образуя ядро ​​одиночного тракта (nTS), которое объединяет всю висцеральную информацию. NTS также получает данные от ближайшего хемосенсорного центра, области postrema, который обнаруживает токсины в крови и спинномозговой жидкости и необходим для химически индуцированной рвоты или условного отвращения вкуса (память, которая гарантирует, что животное было отравлено еда никогда не прикасается к нему снова). Вся эта внутренняя сенсорная информация постоянно и бессознательно модулирует активность мотонейронов ВНС.

Иннервация

Вегетативные нервы проходят к органам по всему телу. Большинство органов получают парасимпатическое питание через блуждающий нерв, а симпатическое - через внутренностные нервы . Чувствительная часть последнего достигает позвоночного столба в определенных сегментах позвоночника . Боль в любом внутреннем органе воспринимается как отраженная боль , точнее как боль от дерматома, соответствующего сегменту позвоночника.

Моторные нейроны

Моторные нейроны вегетативной нервной системы находятся в «вегетативных ганглиях». Ганглии парасимпатической ветви расположены близко к органу-мишени, в то время как ганглии симпатической ветви расположены близко к спинному мозгу.

Симпатические ганглии здесь находятся в двух цепочках: пре-позвоночной и преаортальной цепях. Активность вегетативных ганглиозных нейронов модулируется «преганглионарными нейронами», расположенными в центральной нервной системе. Преганглионарные симпатические нейроны расположены в спинном мозге, на уровне грудной клетки и в верхнем поясничном отделе. Преганглионарные парасимпатические нейроны находятся в продолговатом мозге, где они образуют висцеральные двигательные ядра; дорсальное двигательное ядро ​​блуждающего нерва; ядро ambiguus, слюнные ядра и в крестцовой области спинного мозга.

Функция

Функция вегетативной нервной системы

Симпатические и парасимпатические отделы обычно действуют в противовес друг другу. Но эту оппозицию лучше назвать комплементарной по своей природе, а не антагонистической. По аналогии, можно думать о симпатическом отделе как о ускорителе, а о парасимпатическом отделе как о тормозе. Сочувственное подразделение обычно действует в действиях, требующих быстрой реакции. Парасимпатический отдел выполняет действия, не требующие немедленной реакции. Симпатическую систему часто называют системой « сражайся или беги », в то время как парасимпатическая система часто считается системой «отдыха и переваривания» или «кормления и размножения».

Однако многие случаи симпатической и парасимпатической активности нельзя отнести к ситуациям «борьбы» или «отдыха». Например, вставание из положения лежа или сидя повлекло бы за собой неустойчивое падение артериального давления, если бы не компенсирующее повышение тонуса симпатической артерии. Другой пример - постоянная посекундная модуляция частоты сердечных сокращений за счет симпатических и парасимпатических влияний в зависимости от дыхательных циклов. В общем, эти две системы следует рассматривать как постоянно модулирующие жизненно важные функции, обычно антагонистическим образом, для достижения гомеостаза . Высшие организмы поддерживают свою целостность посредством гомеостаза, который основан на регуляции отрицательной обратной связи, которая, в свою очередь, обычно зависит от вегетативной нервной системы. Ниже перечислены некоторые типичные действия симпатической и парасимпатической нервных систем .

Симпатическая нервная система

Способствует реакции типа « бей или беги» , вызывает возбуждение и выработку энергии, тормозит пищеварение.

• Отводит кровоток от желудочно-кишечного тракта и кожи за счет сужения сосудов
• Увеличивается приток крови к скелетным мышцам и легким (до 1200% в случае скелетных мышц)
• Расширяет бронхиолы легких за счет циркулирующего адреналина , что способствует большему альвеолярному обмену кислорода
• Повышает частоту сердечных сокращений и сократительную способность сердечных клеток ( миоцитов ), тем самым обеспечивая механизм усиленного притока крови к скелетным мышцам
• Расширяет зрачки и расслабляет цилиарную мышцу хрусталика, позволяя большему количеству света попадать в глаз и улучшая зрение вдаль.
• Обеспечивает вазодилатацию для коронарных сосудов в сердце
• Сужает все сфинктеры кишечника и мочевой сфинктер
• Подавляет перистальтику
• Стимулирует оргазм

Парасимпатическая нервная система

Считается, что парасимпатическая нервная система способствует реакции «отдых и переваривание», способствует успокоению нервов, возвращению их к нормальному функционированию и улучшению пищеварения. Функции нервов парасимпатической нервной системы включают:

• Расширение кровеносных сосудов, ведущих к желудочно-кишечному тракту, увеличение кровотока.
• Сужение диаметра бронхиол при уменьшении потребности в кислороде.
• Выделенные сердечные ветви блуждающего нерва и грудные спинномозговые добавочные нервы обеспечивают парасимпатический контроль сердца ( миокарда ).
• Сужение зрачка и сокращение цилиарных мышц , что облегчает аккомодацию и позволяет лучше видеть
• Стимулирует секрецию слюнных желез и ускоряет перистальтику , опосредуя переваривание пищи и, косвенно, усвоение питательных веществ.
• Сексуальный. Нервы периферической нервной системы участвуют в эрекции тканей половых органов через тазовые чревные нервы 2–4. Они также отвечают за стимуляцию сексуального возбуждения.

Кишечная нервная система

Кишечная нервная система - внутренняя нервная система желудочно-кишечной системы . Он был описан как «Второй мозг человеческого тела». В его функции входят:

• Определение химических и механических изменений в кишечнике
• Регулирование секреции кишечника
• Контроль перистальтики и некоторых других движений

Нейротрансмиттеры

Блок-схема, показывающая процесс стимуляции мозгового вещества надпочечников, который заставляет его высвобождать адреналин, который в дальнейшем действует на адренорецепторы, косвенно опосредуя или имитируя симпатическую активность.

В эффекторных органах симпатические ганглиозные нейроны выделяют норадреналин (норадреналин) вместе с другими котрансмиттерами, такими как АТФ , для воздействия на адренергические рецепторы , за исключением потовых желез и мозгового вещества надпочечников:

• Ацетилхолин является преганглионарным нейромедиатором обоих отделов ВНС, а также постганглионарным нейромедиатором парасимпатических нейронов. Нервы, выделяющие ацетилхолин, считаются холинэргическими. В парасимпатической системе ганглиозные нейроны используют ацетилхолин в качестве нейромедиатора для стимуляции мускариновых рецепторов.
• В мозговом веществе надпочечников постсинаптический нейрон отсутствует. Вместо этого пресинаптический нейрон высвобождает ацетилхолин для воздействия на никотиновые рецепторы . Стимуляция мозгового вещества надпочечников высвобождает адреналин (адреналин) в кровоток, который действует на адренорецепторы, опосредованно опосредуя или имитируя симпатическую активность.

Полная таблица находится в Таблице действий нейротрансмиттеров в ВНС .

История

Специализированная система вегетативной нервной системы была признана Галеном . В 1665 году Уиллис использовал эту терминологию, а в 1900 году Лэнгли использовал этот термин, определив два подразделения как симпатическую и парасимпатическую нервные системы.

Эффекты кофеина

Кофеин - это биоактивный ингредиент, который содержится в обычно потребляемых напитках, таких как кофе, чай и газированные напитки. Кратковременные физиологические эффекты кофеина включают повышение артериального давления и отток симпатических нервов. Привычное потребление кофеина может подавлять краткосрочные физиологические эффекты. Потребление эспрессо с кофеином увеличивает парасимпатическую активность у обычных потребителей кофеина; однако эспрессо без кофеина подавляет парасимпатическую активность у обычных потребителей кофеина. Возможно, что другие биоактивные ингредиенты в эспрессо без кофеина также могут способствовать подавлению парасимпатической активности у обычных потребителей кофеина.

Кофеин способен повысить работоспособность, когда люди выполняют тяжелые задачи. В одном исследовании кофеин провоцировал более высокую максимальную частоту сердечных сокращений при выполнении напряженной задачи по сравнению с плацебо . Эта тенденция, вероятно, связана со способностью кофеина увеличивать отток симпатических нервов. Кроме того, это исследование показало, что восстановление после интенсивных упражнений происходило медленнее, если перед тренировкой употребляли кофеин. Это открытие указывает на тенденцию кофеина подавлять парасимпатическую активность у непривычных потребителей. Стимулированное кофеином усиление нервной активности, вероятно, вызовет другие физиологические эффекты, поскольку организм пытается поддерживать гомеостаз .

Влияние кофеина на парасимпатическую активность может варьироваться в зависимости от положения человека при измерении вегетативных реакций. Одно исследование показало, что сидячее положение подавляет вегетативную активность после употребления кофеина (75 мг); однако парасимпатическая активность увеличивалась в положении лежа на спине. Это открытие может объяснить, почему некоторые постоянные потребители кофеина (75 мг или меньше) не испытывают краткосрочных эффектов кофеина, если их распорядок дня требует многочасового сидения. Важно отметить, что данные, подтверждающие усиление парасимпатической активности в положении лежа на спине, были получены в результате эксперимента с участниками в возрасте от 25 до 30 лет, которые считались здоровыми и ведущими сидячий образ жизни. Кофеин может по-разному влиять на вегетативную активность более активных и пожилых людей.

Смотрите также

• Дизавтономия
• Международное общество вегетативной нейробиологии
• Медуллярный ишемический рефлекс

использованная литература

внешние ссылки

• Статья Яна Гиббинса и Билла Блессинга о вегетативной нервной системе в Scholarpedia
• Отдел нервной системы