Физиологическая роль вегетативной нервной системы при интенсивных мышечных нагрузках
Содержание
1. Общая физиологическая характеристика вегетативной нервной системы человека
2. Рефлекторна деятельность вегетативной нервной системы
3. Роль гипоталамуса, ретикулярной формации, мозжечка, подкорковых ядер в формировании вегетативных рефлексов
4. Роль больших полушарий головного мозга в функционировании вегетативной нервной системы
5. Особенности функционирования вегетативной нервной системы при интенсивных нагрузках
6. Влияние вегетативной нервной системы на обмен веществ, функционирование внутренних органов и кровообращение при физических нагрузках
7. Практическое использование знаний по физиологии вегетативной нервной системы в работе тренера и учителя физического воспитания
Выводы
Список литературы
1. Общая физиологическая характеристика вегетативной нервной системы человека
Вегетативная или автономная нервная система является неотъемлемой частью целостной нервной системы. Контролируется она корой большого мозга. Её функция, как и у других отделов нервной системы, осуществляется по типу рефлексов. вегетативная нервная система имеет центральные отделы, состоящие из комплекса нервных клеток и волокон, заложенных в головном и спинном мозге, и периферические отделы, представленные большим количеством вегетативных узлов, нервов и нервных сплетений.
Вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов, регулирует состояние внутренней среды организма. Также она управляет обменом веществ и связанными с ними функциями дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения и размножения.
Вегетативная нервная система отличается от соматической по многим характеристикам: 1) локализацией ядер в ЦНС, 2) малой величиной нейронов, 3) очаговым выходом волокон из мозга и отсутствием четкой сегментарности их распределения на периферии, 4) наличием вегетативных ганглиев на периферии, 5) эфферентные волокна, направляющиеся из мозга к внутренним органам, обязательно прерываются в ганглиях, где образуют синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях, 6) непосредственный выход на внутренние органы оказывают влияние аксоны ганглионарных нейронов.
Вегетативная нервная система в зависимости от своего функционального назначения, делится на симпатический и парасимпатический отделы, хотя функционально в ней можно выделить и третий – метасимпатический отдел. Между симпатическим и парасимпатическим отделами имеются не только функциональные, но и структурные отличия: а) по локализации центров в мозге, б) по расположению ганглиев.
Центры симпатического отдела находятся в грудных и поясничных сегментах спинного мозга (тораколюмбальные центры). Вегетативные волокна от них выходят через передние корешки спинного мозга вместе с отростками мотонейронов. Центры парасимпатического отдела находятся: 1) в среднем мозге (мезэнцефальный отдел): вегетативные волокна от него идут в составе глазодвигательного нерва; 2) в продолговатом мозге (бульбарный отдел): эфферентные волокна от него проходят в составе лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов; 3) в крестцовых сегментах спинного мозга (сакральные отделы): волокна от них идут в составе тазовых нервов.
Все уровни вегетативной нервной системы подчинены высшим подкорковым вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге – в гипоталамусе. Эти центры координируют функции всех частей вегетативной нервной системы и регулируют обмен веществ и функции многих органов и систем. Высший контроль над вегетативной нервной системой осуществляется центрами больших полушарий головного мозга, которые обеспечивают целостное реагирование организма и поддерживают через вегетативную нервную систему необходимое соответствие интенсивности основных жизненных процессов – обмена веществ, кровообращения, дыхания, и другие потребности организма.
Все идущие на периферию симпатические и парасимпатические нервные пути построены из двух последовательно расположенных нейронов. Тело первого нейрона расположено в ЦНС (в одном из ядер среднего, продолговатого или спинного мозга), его аксон (длинный отросток) направляется на периферию, но доходит лишь до нервных клеток образующих нервные узлы (ганглии). Здесь находится тело второго нейрона, на котором аксон первого нейрона образует синаптические окончания. Аксон второго нейрона передаёт импульсы к иннервируемому им органу. Волокна первого нейрона называют преганглионарными, а второго – постганглионарными
Симпатические нервы иннервируют практически все органы и ткани. Парасимпатические нервы не иннервируют скелетную мускулатуру, ЦНС, большую часть кровеносных сосудов и матку. Ко многим органам парасимпатические волокна проходят в составе блуждающих нервов. Они иннервируют: бронхи, сердце, пищевод, желудок, печень, тонкий кишечник, поджелудочную железу, надпочечники, почки, селезёнку, часть толстого отдела кишечника. Мозговой слой надпочечников иннервируется только преганглионарными волокнами.
Ганглии симпатического отдела вегетативной нервной системы делятся на вертебральные (паравертебральные) и превертебральные. Вертебральные симпатические ганглии располагаются по обе стороны позвоночника, образуя пограничные стволы (симпатические цепочки). Превертебральные ганглии располагаются дальше от позвоночника и на некотором отдалении от иннервируемых ими органов. К превертебральным ганглиям относятся: солнечное сплетение, верхний и нижний брыжеечные узлы.
Ганглии парасимпатического отдела вегетативной нервной системы располагаются внутри органов или вблизи них. Аксон первого парасимпатического нейрона доходит до иннервируемого им органа не прерываясь. Второй парасимпатический нейрон располагается внутри этого органа или в прилежащем узле. Внутриорганные волокна и ганглии образуют сплетения, которые богаты нервными клетками и располагаются в мышечных стенках многих органов.
Преганглионарные волокна вегетативной нервной системы обладают тонкой миелиновой оболочкой. Постганглионарные волокна не имеют миелиновой оболочки. Потенциалы действия в симпатических и парасимпатических нервных волокон обладают большой длительностью. Они сопровождаются в преганглионарных волокнах длительным следовым положительным потенциалом, а в постганглионарных волокнах – следовым отрицательным потенциалом. Окончания парасимпатических волокон различаются по образующимся в них химическим передатчикам импульса – медиаторам. В зависимости от того, какой медиатор выделяется окончаниями аксонов вегетативных нейронов, их делят на холинергические и адренергические. В окончаниях всех парасимпатических и преганглионарных симпатических нервных волокон, а также постганглионарных симпатических волокон иннервирующих потовые железы образуется – ацетилхолин (холинергические нейроны). В окончаниях постганглионарных волокон (за исключением нервов потовых желез) образуется – норадреналин (адренергические нейроны). Кроме ацетилхолина и норадреналина, в вегетативной нервной системе обнаружены и другие медиаторы – дофамин, серотонин, в ряде случаев гистамин.
2. Рефлекторная деятельность вегетативной нервной системы
Вегетативные ганглии играют важную роль в распределении и распространении проходящих через них нервных влияний. Нервные импульсы, которые поступают в ганглий, оказывают влияние на большое число ганглионарных нейронов и на ещё большее число мышечных и железистых клеток иннервируемого органа. Таким образом, достигается расширение зоны влияния преганглионарных волокон.
Нейроны вегетативных ганглиев имеют большую длительность синаптической задержки и большую длительность возбуждающего постсинаптического потенциала. Кроме этого вегетативные нейроны имеют резко выраженную следовую гиперполяризацию, которая приводит к депрессии вслед за волной возбуждения.
Вегетативные центры ЦНС получают информацию о состоянии внутренних органов в виде импульсов, которые вызывают рефлекторные ответы не только вегетативной, но и соматической нервной системы. Также они включают сложные поведенческие реакции организма. Внутренние органы имеют богатую чувствительную иннервацию, которая обеспечивает деятельность периферических, вегетативных рефлексов и реакций, осуществляемых вегетативными центрами мозга.
Поступающая в ЦНС информация о состоянии внутренних органов участвует в формировании сложных поведенческих реакций организма. Причиной этих реакций являются изменения внутренней среды организма. Они направлены на удовлетворение биологических потребностей организма.
Благодаря нейронам, вегетативная нервная система участвует в осуществлении рефлекторных реакций, которые называются вегетативными рефлексами. Вегетативные рефлексы вызываются раздражением экстерорецепторов и интерорецепторов. При вегетативных рефлексах импульсы передаются из ЦНС к периферическим органам по симпатическим или парасимпатическим нервам.
Рефлексы, замыкающиеся на уровне ганглиев вегетативной нервной системы, называются рефлексами метасимпатического отдела ВНС. Ганглии вегетативной системы являются вытесненными на периферию рефлекторными центрами. В ганглиях вегетативной системы имеются все нейроны, необходимые для выполнения рефлекторного переключения (афферентные, эфферентные, вставочные и тормозные). Не являются исключением и интрамуральные ганглии и нервные сплетения, имеющиеся в полых органах. Каждый нейрон интрамуральных ганглиев окружен большим количеством клеток нейроглии. Здесь же есть структуры, которые избирательно пропускают к нейрону из крови лишь определённые вещества, напоминающие по своей функции гематоэнцефалический барьер. Благодаря этому, нейроны ганглия, подобно нейронам мозга, защищены от непосредственного воздействия веществ, циркулирующих в крови.
«Местные» периферические рефлексы, осуществляются интрамуральными вегетативными ганглиями, и регулируют работу сердца, перильстатику кишечника, осуществляют взаимосвязь отделов желудка и некоторых других органов. Нейроны, которые входят в эти ганглии, их отростки, синапсы и окончания формируют внутриорганные рефлекторные структуры, регулирующие работу органа внутриорганными периферическими рефлексами. В число структур метасимпатической нервной системы входят пейсмекеры, которые обладают способностью к самопроизвольной деполяризации, которая обеспечивает ритм сокращения гладкомышечных клеток органа.
Импульсы, которые приходят к органу по преганглионарным волокнам парасимпатических нервов, взаимодействуют с импульсами, которые осуществляют процессы внутриорганной рефлекторной регуляции. Ответная реакция органа определяется результатом указанного взаимодействия. По этой причине эффект раздражения преганглионарных волокон не однозначен. На органы, в которых находятся интрамуральные рефлекторные механизмы регуляции, постганглионарные парасимпатические волокна оказывают (в зависимости от функционального состояния иннервируемого органа) как возбуждающее, так и тормозящее действие. Они способны включать или выключать, усиливать или ослаблять ту или иную функцию органа, таким образом, осуществляя многообразные регуляторные влияния, необходимые для поддержания нормальной текущей деятельности.
На «местные» рефлексы может оказывать влияние и симпатическая нервная система. Но в отличие от парасимпатической, симпатический отдел вегетативной нервной системы оказывает на органы однотипное влияние. Волокна симпатической системы, которые подходят к органу – это постганглионарные волокна, которые оканчиваются непосредственно на клетках органов и тканей. Импульсы, приходящие по этим волокнам, почти не вступают во взаимодействие с внутриорганной рефлекторной дугой, в тоже время медиаторы симпатических нервов, выделяясь вблизи от структур метасимпатического отдела, могут оказывать влияние на выделение в них медиатора. Таким образом, симпатическая система оказывает косвенное влияние на «местные» рефлексы.
Эфферентные интрамуральные нейроны представляют собой общий конечный путь для импульсов внутриорганного и экстаорганного (центрального) происхождения. Наличие «местных» механизмов нервной регуляции функций внутренних органов, имеет большое физиологическое значение. В первую очередь, это освобождает ЦНС от обработки излишней информации, поступающей из внутренних органов. Кроме этого, периферические рефлексы увеличивают надёжность регуляции физиологических функций органов. Такая регуляция направлена на сохранение гомеостаза. В тоже время она может корректироваться более высокими уровнями ВНС и гуморальными механизмами. Причем регуляция может осуществляться, и после выключения связи органов с ЦНС.
Периферические рефлексы осуществляются и превертебральным ганглиями. Но рефлекторная функция, вероятно, осуществляется не всеми вегетативными ганглиями. Эфферентные нейроны вегетативных ганглиев получают импульсы из ЦНС (по преганглионарным вегетативным волокнам) и от внутриорганных рецепторов. Их рефлексы имеют много общего, в тоже время отличаются от рефлексов метасимпатического уровня. Главным их отличием является большая распространенность рефлекторного ответа.
На уровне спинного мозга замыкаются рефлекторные дуги многих вегетативных рефлексов. Рефлекторный ответ определяется наличием нервных центров симпатического (грудинно-поясничный) и парасимпатического (крестцовый) отделов ВНС. Спинномозговой отдел симпатической нервной системы имеет черты сегментарной организации. На это указывает то, что наиболее четкое переключение чувствительных выходов на эфферентные происходит в конкретном сегменте спинного мозга. Характер рефлекторного ответа, замыкающегося на уровне спинного мозга, зависит от вставочных нейронов. Интернейронный аппарат спинного мозга обеспечивает взаимодействие рефлекторных путей внутри вегетативной системы, и между нею и соматической нервной системой. Благодаря этому в рефлекторный ответ вовлекаются различные внутренние органы.
Спинальные центры регуляции вегетативных функций. На уровне последнего шейного и двух верхних грудных сегментов спинного мозга находятся нейроны, иннервирующие три гладкие мышцы глаза. Участок спинного мозга, от которого идут нервы к этим мышцам, называется – спиноцилиарным центром. В верхних грудных сегментах спинного мозга находятся нейроны центра, регулирующего работу сердца и состояние кровеносных сосудов. Во всех грудных и поясничных отделах спинного мозга находятся нейроны, иннервирующие потовые железы и органы пищеварения. В крестцовом отделе спинного мозга находятся спинальные центры рефлексов мочеиспускания, дефекации, эрекции и эякуляции.
Вегетативных рефлексов очень много, различают: висцеро – висцеральные, висцеро – дермальные, висцеро – соматические и соматовисцеральные рефлексы.
Висцеро–висцеральные рефлексы вызываются раздражением рецепторов, расположенных во внутренних органах, и заканчиваются изменением деятельности внутренних органов. Эти рефлексы могут начинаться и заканчиваться в органах одной системы, или быть межсистемными. К Висцеро – висцеральным рефлексам относятся: изменения сердечной деятельности, тонуса сосудов, кровенаполнении селезёнки, рефлекторная остановка сердца при раздражении органов брюшной полости.
Висцеро – дермальные рефлексы возникают при раздражении внутренних органов и проявляются в изменении потоотделения, электропроводимости кожи и кожной чувствительности на ограниченных участках тела.
Дерма – висцеральные рефлексы выражаются сосудистыми реакциями и изменением деятельности определённых внутренних органов при раздражении некоторых участков тела.
При висцро – соматических рефлексах раздражаются рецепторы внутренних органов вызывающие сокращение скелетных мышц (активацию или торможение)
При сомато – висцеральных рефлексах изменяется деятельность внутренних органов при сокращении скелетных мышц, например при физических нагрузках.
Вегетативные центры ствола мозга участвуют в регуляции сердечно-сосудистой системы, пищеварения, дыхания. В продолговатом мозге расположен отдел центра, регулирующий деятельность сердца и сосудов. Также здесь имеются центры слезоотделения и секреции слюнных и желудочных желез, поджелудочной железы, выделения желчи из желчного пузыря и желчного протока, сокращения желудка и тонкого кишечника. В среднем мозге находятся центры зрачкового рефлекса и аккомодации глаз.
Все эти центры относятся к парасимпатическому отделу. Но многие из них регулируют соответствующие функции в тесном взаимодействии с симпатическим отделом и крестцовыми центрами парасимпатической нервной системы.
Деятельность вегетативных центров расположенных в спинном, продолговатом и среднем мозге, регулируются высшими вегетативными центрами гипоталамуса.
3. Роль гипоталамуса, ретикулярной формации, мозжечка, подкорковых ядер в формировании вегетативных рефлексов
Гипоталамус, или подбугорье, расположен книзу от таламуса и имеет 32 пары ядер, которые условно делятся на три группы: передние, средние и задние. Ядра гипоталамуса связаны нервными волокнами с таламусом, лимбической системой, а также с нижележащими образованиями, в частности с ретикулярной формацией мозгового ствола, обширные связи существуют между гипоталамусом и гипофизом: с их помощью осуществляется взаимодействие нервной и гормональной регуляции функций многих органов. Поэтому гипоталамус и гипофиз объединяют в единую гипоталамо-гипофизарную систему.
Ядра гипоталамуса обильно кровоснабжаются – капиллярная сеть гипоталамуса, по своей разветвленности, в несколько раз превышает имеющуюся в других отделах ЦНС. В ней практически отсутствует гематоэнцефалический барьер, поэтому на нервные клетки гипоталамуса могут оказать влияние поступающие с кровью соединения, не поступающие в другие части мозга.
Гипоталамус участвует в регуляции практически всех вегетативных функций. Он регулирует сердечно-сосудистую систему, органы пищеварения, водно-солевой, углеводный, жировой и белковый обмен, мочеотделение, функции желез внутренней секреции, поддерживает температуру тела. В гипоталамусе происходят сложные реакции, которые дополняются гормональным компонентом.
Возбуждение задних ядер гипоталамуса вызывает: расширение зрачков и глазных щелей, учащение сердцебиения, сужение сосудов и повышение артериального давления, торможение моторной функции желудка и кишечника, увеличение содержания в крови адреналина и норадреналина, повышение глюкозы в крови. Все это исчезает при десимпатизации, что говорит о наличии в задних ядрах гипоталамуса центров, связанных с симпатическим отделом вегетативной нервной системы.
Передние ядра гипоталамуса вызывают сужение зрачков и глазных щелей, замедление сердечной деятельности понижение тонуса артерий и снижение артериального давления, увеличение секреции желудочных желез, усиление моторной деятельности желудка и кишечника, повышение инсулина и понижение содержания глюкозы в крови, мочеиспускание и дефекацию. Всё это объясняется наличием в передних ядрах гипоталамуса групп нервных клеток, которые регулируют функции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Средние ядра гипоталамуса участвуют в регуляции обмена веществ. Также в гипоталамусе находятся центры терморегуляции.
Ответные реакции, возникающие при раздражении разных участков гипоталамуса, имеют особенность, которая заключается в участии в них многих органов тела. Ядра гипоталамуса участвуют во многих, в том числе и поведенческих реакциях. Так, гипоталамус участвует в половых и агрессивно-оборонительных реакциях.
Таким образом, гипоталамус обеспечивает вегетативный компонент всех сложных реакций организма, с помощью реализации функций симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и секреторных функций эндокринных желез. При этом у него нет прямых связей с органами. Он влияет через изменения активности спинальных и стволовых центров вегетативной нервной системы. Это может привести к усилению функции одних органов и торможению деятельности других (при физической нагрузке усиливается дыхание и деятельность сердца, и тормозятся процессы пищеварения и выделения). Это является интегративной (моделирующей) ролью гипоталамуса в регуляции вегетативных функций.
Функции гипоталамуса контролируются высшими отделами ЦНС – подкорковыми ядрами, мозжечком, и корой больших полушарий, с которыми гипоталамус связан прямыми нервными путями и через ретикулярную формацию мозгового ствола.
Ретикулярная формация ствола мозга, оказывает активирующее или тормозящее влияние на различные отделы ЦНС, чем повышает активность вегетативных нервных центров. Она оказывает на них тонизирующее влияние. Ретикулярная формация настраивает и обеспечивает высокий уровень активности центральных нейронов. Симпатический отдел вегетативной нервной системы обеспечивает активное состояние периферических органов, в том числе и скелетную мускулатуру, и рецепторные аппараты. По этой причине симпатический отдел рассматривается в функциональном единстве с ретикулярной формацией, являясь проводником её реакций на периферию. Сама ретикулярная формация, находится под влиянием симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Мозжечок оказывает существенное влияние на вегетативную нервную систему. При удалении мозжечка возникает угнетение моторной, в частности периодической.деятельности пищеварительного тракта и секреторной функции желез желудка и кишечника. Это может быть связано с изменением состояния симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Подкорковые ядра, в частности полосатое тело, участвуют в осуществлении сложных, безусловно-рефлекторных реакций организма, включающие не только локомоторные, но и вегетативные компоненты. Вегетативные рефлексы формируются при возбуждении подкорковых связей вследствие наличия в последних прямых связей с ретикулярной формацией мозгового ствола и гипоталамусом.
4. Роль больших полушарий головного мозга в функционировании вегетативной нервной системы
Важную роль в регуляции деятельности играют нервные образования, входящие в состав лимбической системы, или висцерального мозга: гиппокамп, поясная извилина, миндалевидные ядра. Лимбическая система участвует в формировании эмоций и поведенческих реакциях,в которых имеется ярко выраженный вегетативный компонент. Висцеральный мозг влияет на внутренние органы, иннервируемые вегетативной нервной системой, благодаря ее тесным связям с гипоталамусом.
Лобные доли коры больших полушарий, имеют большое значение в регуляции вегетативных функций. Раздражение этих долей коры вызывает изменение дыхания, пищеварения, кровообращения и половой деятельности. Исходя из этого, можно считать, что в коре больших полушарий находятся высшие центры вегетативной нервной системы. Регистрация вызванных потенциалов в коре больших полушарий показала, что афферентные сигналы, которые идут от рецепторов внутренних органов, в первую очередь поступают в соматосенсорные зоны коры больших полушарий. Значение коры больших полушарий головного мозга в регуляции функций органов, которые иннервируются вегетативной нервной системой, и их роль, как проводника импульсов от коры больших полушарий к периферическим органам ярко показана в опытах на изменение деятельности внутренних органов. Также опытами с воздействием на человека гипнотического внушения доказано влияние коры головного мозга на многие внутренние органы.
Таким образом, механизмы регуляции вегетативных функций имеют иерархическую структуру. Первый уровень этой иерархии – это внутриорганные периферические рефлексы метасимпатического отдела, которые замыкаются в интрамуральных ганглиях вегетативной нервной системы. Эти ганглии – фактически являются низшими вегетативными центрами.
Вторым уровнем являются рефлекторные реакции, которые замыкаются во внеорганных периферических ганглиях симпатического отдела вегетативной нервной системы (в брыжеечных сплетениях, солнечном сплетении, узлах симпатического ствола). Следующий уровень этой иерархии образуют вегетативные центры спинного мозга и мозгового ствола.
Гипоталамус представляет собой высший подкорковый уровень регуляции вегетативных функций. Его функция тесно интегрирована с ретикулярной формацией мозгового ствола, подкорковыми ядрами, лимбической системой и новой корой. Низшие уровни обладают некоторой автономностью, и могут осуществлять местную регуляцию состояния органов и тканей. Более высокие уровни обеспечивают более высокий уровень интеграции вегетативных функций, как между отдельными вегетативными органами, так и между ними и соматической нервной системой.
Деление на уровни является условным, так как в организме любой из уровней не является автономным, низшие уровни соподчиняются – высшим.
5. Особенности функционирования вегетативной нервной системы при интенсивных нагрузках
Вегетативная нервная система осуществляет регуляцию деятельности всех висцеральных систем организма, принимает участие в гомеостатических реакциях организма, выполняет адаптационно-трофическую функцию.
Интенсивная нагрузка сопровождается генерализованным возбуждением вегетативной системы, которое приводит к изменениям функций внутренних органов и излишним энергетическим тратам. При выработке прочного навыка отрабатывается более экономичное вегетативное обеспечение данного вида деятельности. Возникают системы вегетативных рефлексов, с помощью которых изменения функций внутренних органов (кровоснабжение мышц, снабжение кислородом и питательными веществами, изменение дыхания и окислительных процессов и прочее) предшествует осуществлению самой деятельности.
Вегетативная нервная система участвует во всех процессах, происходящих в организме при интенсивных нагрузках.
Под влиянием интенсивных нагрузок изменяется функциональное состояние вегетативной нервной системы. У спортсменов в состоянии покоя наблюдается преобладание тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Это проявляется замедлением частоты сердечных сокращений, понижением артериального давления, замедлением частоты дыхания. Это обеспечивает экономизацию деятельности организма. Во время выполнения интенсивных нагрузок преобладает тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы, что содействует развитию адаптационных реакций организма
6. Влияние вегетативной нервной системы на обмен веществ, функционирование внутренних органов и кровообращение при физических нагрузках
В большей части органов, которые иннервируются вегетативной нервной системой, раздражение симпатических и парасимпатических волокон вызывает противоположный эффект. Так при возбуждении блуждающего нерва, уменьшается ритм и сила сердечных сокращений, а при раздражении симпатического нерва, напротив, увеличивается ритм и сила сердечных сокращений. Парасимпатические влияния расширяют сосуды языка, слюнных желез, половых органов, симпатические суживают эти сосуды, парасимпатические – суживают зрачок, симпатические – расширяют парасимпатические – суживают бронхи, симпатические – расширяют, блуждающий нерв стимулирует работу желудочных нервов, симпатический – тормозит и так далее.
На основании этих факторов можно говорить о «антагонизме» симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Согласно этому, оба отдела управляют функцией органа, действуя в противоположных направлениях – антагонистически. При наличии в обоих системах центров, управляющих функцией органа, между ними наблюдается равновесие. Также при регуляции ряда органов между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы существует не только антагонизм, но и синергизм. Повышение тонуса одного из отделов обязательно вызывает процессы, вызывающие тонус другого. Например, секреция слюны вызывается как симпатическими, так и парасимпатическими нервами (состав слюны при этом различен). Кроме этого, некоторые органы и ткани не имеют парасимпатической иннервации, а снабжаются только волокнами симпатической нервной системы (скелетные мышцы, матка, большинство сосудов, УНС, мозговое вещество надпочечников). Поэтому нельзя выразить взаимоотношения двух отделов ВНС понятиями «антагонизм» и «синергизм». Каждая система выполняет свою собственную функцию в организме.
Парасимпатический отдел вегетативной нервной является системой регуляции физиологических процессов, обеспечивающих гомеостаз. Симпатический отдел является системой мобилизации резервов, «защиты», которая необходима для активного действия организма. Такая мобилизация требует включения в реакцию многих структур и органов. Очень важно то, что такое генерализированное воздействие симпатической нервной системы почти на все структуры организма поддерживается выбросом в кровь адреналина из ткани надпочечника. Этот отдел эндокринной системы можно считать своеобразной эфферентной частью симпатического рефлекса. Сюда приходят преганглионарные волокна симпатического нерва. И выброс адреналина регулируется их медиатором ацетилхолином.
Симпатическая нервная система в организме выполняет адаптационно-трофическую функцию, которая регулирует обмен веществ, трофику и возбудимость всех органов и тканей организма к текущей деятельности. Активируя деятельность других отделов мозга, мобилизует защитные реакции организма. При мобилизации организма симпатической нервной системой изменяются многие параметры гомеостаза. Возбуждение симпатической нервной системы приводит к повышению артериального давления, перераспределению крови, выбросу в кровь большого количества глюкозы и жирных кислот, активации энергетических процессов, угнетению функций желудочно-кишечного тракта, мочеобразования. Парасимпатический отдел выполняет задачу восстановления и сохранения постоянства внутренней среды, при любых нарушениях и сдвигах.
7. Практическое использование знаний по физиологии вегетативной нервной системы в работе тренера и учителя физического воспитания
Основная задача тренера и учителя физкультуры на этапе предварительной подготовки состоит в создании условий для всестороннего развития функциональных систем организма спортсмена.
Педагогические условия и средства достижения высокой устойчивости к воздействию физических нагрузок у детей и подростков не имеют принципиальных отличий от взрослых. Но особенности возрастного развития жизнеобеспечивающих вегетативных систем делают одни средства тренировки предпочтительнее другим. Это относится, в частности, к использованию тренировочных средств аэробной направленности на этапах начальных занятий и спортивной специализации. Преимущественное использование неспецифических упражнений аэробной направленности в подготовительном периоде тренировки вызывает плавное нарастание функциональных возможностей, создает основу для повышения специальной работоспособности.
Благодаря тому, что вегетативная нервная система принимает активное участие в регуляции гомеостаза в организме, ее устойчивые вегетативно – соматические показатели отражают слаженность в работе организма. Поэтому резко выраженное увеличение отношение ЧСС к частоте дыхания (ЧД) – свидетельствует о нарастании перенапряжения. А чем ближе соотношение ЧСС: ЧД к уровню покоя, тем более согласованно работают системы дыхания и кровообращения.
Выводы
По мере роста тренированности усиливается связь между вегетативными и двигательными функциями организма. В тоже время отмечается высокая индивидуальная вариабельность в показателях соотношений вегетативного и двигательного компонентов при специфических видах циклической работы. (бег, ходьба). Благодаря этом особенностям, соотношение этих систем может помогать при прогнозировании потенциальных возможностей детей и подростков выполнять циклические физические упражнения. Таким прогностическим показателем может быть вегетативно-ритмовой показатель. Специфические формы мышечной деятельности улучшают соотношение вегетативной и двигательной функций, в движениях, которые подвергаются в ходе занятий систематическому тренирующему воздействию. На основании всего перечисленного, исследовательским путем, была подтверждена гипотеза о прогностической ценности вегитативно – ритмового показателя (ВРП).
Оптимизации соотношения вегетативной и двигательной систем, способствует рационально осуществляемая спортивная тренировка. При оценке эффективности тренировочных нагрузок, большую роль играют отношения между вегетативной и двигательной системами.
Литература
1. Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина. 1985г. 544с.
2. Физиология вегетативной нервной системы / Росин Я.А.; М., 1965.
3. В.И. Филимонов, А.Н. Бражников/Физиология с основами анатомии человека/ «Ревю». Запорожье., 2000. 411с.
4. Н.А. Фомин., В.П. Филин. На пути к спортивному мастерству (адаптация юных спортсменов к физическим нагрузкам). – М.: физкультура и спорт, 1986. – 159с.
www.referatmix.ru
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИМ П. А. СТОЛЫПИНА
Институт ветеринарной медицины и биотехнологии
Кафедра анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии
Реферат на тему:
«Физиология вегетативной нервной системы»
Выполнила: студентка 207 группы ФВМ
Пронина Екатерина Сергеевна
Проверил: кандидат ветеринарных наук, доцент
Хонина Галина Васильевна
Омск 2012
План:
«Животный организм представляет собой крайне сложную систему, состоящую из почти бесконечного ряда частей, связанных как друг с другом, так и в виде единого комплекса с окружающей природой» И. П. Павлов
Единство организма как целостной системы обусловлено нервной системой, которая обеспечивает интеграцию и координацию всех функций живого организма и его гармоничное единство с условиями существования. Нервная система выступает как основная адаптационно-трофическая система организма, обеспечивающая не только гармоничное единство организма с окружающей средой, но и его приспособительную перестройку (адаптацию) к конкретным условиям существования.
Основной структурной и функциональной единицей нервной системы является нейрон.
Нервная система состоит из:
Тела нервных клеток в центральном отделе нервной системы (головной и спиной мозг) образуют серое вещество головного мозга, а на периферии – ганглии (спинальные и автономные). Нервные волокна в центральных органах нервной системы составляют основу белого вещества и выполняют функцию проводников. В периферическом отделе нервной системы они входят в состав нервов – и проводят нервные импульсы от центра к периферии (двигательные или эфферентные волокна) или, наоборот, от периферии к центру (чувствительные или афферентные волокна). Все нейроны заключены в особый остов – нейроглию, образованную глиальными клетками, выполняющими функцию защиты, а в центральных органах нервной системы – трофическую и опорную функции.
Вегетативная нервная система может рассматриваться, как комплекс структур, входящих в состав периферического и центрального отделов нервной системы, обеспечивающий регуляцию функций органов и тканей, направленную на поддержание в организме относительного постоянства внутренней среды (гомеостаз). Кроме того, вегетативная нервная система участвует в осуществлении адаптационно-трофических влияний, а также различных форм физической и психической деятельности.
Общий принцип строения автономной части нервной системы такой же, как у нервной системы в целом. В ней выделяют центральный и периферический отделы. К центральному отделу относятся:
Надсегментарные аппараты (кора полушарий большого мозга, гипоталамус, ретикулярная формация, мозжечок, лимбическая система).
Сегментарные аппараты (парасимпатические ядра III, VII, IX, X пар черепных нервов, крестцовые парасимпатические ядра, залегающие в сегментах спинного мозга S2 - S4, симпатические ядра - латеральные промежуточные ядра в сегментах спинного мозга).
К периферическому отделу относятся: вегетативные узлы, вегетативные ветви и нервы, вегетативные сплетения, вегетативные нервные окончания.
У высших животных и человека автономная часть нервной системы подразделяется, в свою очередь, на симпатическую и парасимпатическую части, различающиеся анатомически и функционально.
Кора больших мозговых полушарий - высший регулятор всех функций организма человека. В ее ведении находится и вегетативная сфера. Связь коры с внутренними органами имеет диффузный характер и определяется принципом динамической локализации функций и участием каждого коркового поля в регуляции и соматических, и вегетативных компонентов той или иной реакции.
Такие структуры надсегментарного аппарата как ретикулярная формация и мозжечок регулируют жизненно важные функции, связанные с резкой двигательной активностью, выраженными психо-эмоциональными реакциями и значительными изменениями внешней среды.
Большое значение в регуляции вегетативных функций имеет лимбическая система мозга. Этим понятием обозначают комплекс взаимосвязанных корковых и подкорковых образований, составляющих субстрат для проявления эмоций и мотиваций. Иногда называют лимбическую систему «висцеральным мозгом» ввиду ее связи с деятельностью внутренних органов.
Важнейшим центром регуляции вегетативных функций является гипоталамус. Именно на гипоталамус конвергируют влияния, исходящие от различных корковых и подкорковых образований, относящихся к лимбической системе. Здесь объединяются механизмы нервной и гуморальной регуляции функций организма. Нервные ядра гипоталамуса подразделяются на переднюю, промежуточную и заднюю группы. Передний гипоталамус содержит парасимпатические, а задний - симпатические центры. Ядра промежуточной части гипоталамуса регулируют аппетит, пищевое поведение, температуру тела, мочеиспускание и т.д. Гипоталамус играет ведущую роль в регуляции различных видов обмена веществ в организме - белкового, углеводного, водного, минерального, жирового.
Под влиянием вегетативной нервной системы находятся процессы пищеварения, кровообращения, выделения, размножения, обмена веществ. Иногда вегетативную нервную систему называют автономной, подчеркивая независимость вегетативных функций от центральных влияний. Но это фактически не верно, так как существует самая тесная взаимосвязь между соматической и вегетативной нервными системами.
ВНС, которую делят на два отдела – симпатический и парасимпатический, обладает рядом структурных и функциональных особенностей.
Роль вегетативной нервной системы заключается в регуляции обмена веществ, возбудимости и автоматии периферических органов, а также самой ЦНС. Вегетативная нервная система регулирует и изменяет физиологическое состояние тканей и органов, приспосабливая их к текущей деятельности целостного организма и условиям окружающей среды.
В зависимости от условий функционирования органов вегетативная нервная система оказывает на них корригирующее и пусковое влияние. Если орган обладает автоматией и непрерывно функционирует или «запущен в работу», а импульсы, приходящие по симпатическим или парасимпатическим нервам, только усиливают или ослабляют его деятельность, в таком случае говорят о корригирующем влиянии. Если же работа органа не является постоянной, а возбуждается импульсами, поступающими по симпатическим или парасимпатическим нервам, в этом случае говорят о пусковом влиянии вегетативной нервной системы. Пусковые влияния нередко дополняются корригирующими.
Эффекты симпатической и парасимпатической иннервации противоположны. В этом смысле говорят об их антагонизме. Однако противоположное влияние двух отделов ВНС обеспечивает сложную координированную работу органов, тонкую регуляцию их деятельности. Для нормальной функции органа необходимо взаимодействие симпатической и парасимпатической систем. Так, после перерезки блуждающих нервов наступает почти полное прекращение деятельности пищеварительного тракта. Наоборот, при перерезке симпатических нервов перистальтика такая бурная, что постоянные поносы истощают организм.
Гладкая мускулатура и мускулатура сердца способны к автоматической деятельности под влиянием раздражителей, которые возникают в окружающей среде или в самой мышечной ткани. Парасимпатическая и симпатическая системы только регулируют эту автоматическую деятельность либо в сторону повышения, либо в сторону понижения функций.
Раздражение симпатической и парасимпатической нервных систем.
Однако в некоторых случаях влияния симпатического и парасимпатического отделов оказываются разного характера, но не антагонистическими. Например, раздражение симпатического нерва – барабанной струны – вызывает обильное отделение жидкой слюны, а при раздражении симпатического нерва образуется небольшое количество густой слюны, причем иного химического состава, со значительным содержанием органических веществ. Здесь нет антагонизма, а есть согласованная реакция, необходимая для пищеварения.
Отделы вегетативной нервной системы – симпатический и парасимпатический – отличаются друг от друга по ряду признаков:
Вегетативная и соматическая рефлекторные дуги построены по одному плану и состоят из чувствительного, ассоциативного и эфферентного цепей. Они могут иметь общие чувствительные нейроны. Отличия заключаются в том, что в дуге вегетативного рефлекса эфферентные вегетативные клетки лежат в ганглиях вне ЦНС.
Вегетативные рефлексы вызываются раздражением как интеро- так и экстерорецепторами. Среди многочисленных и разнообразных вегетативных рефлексов различают висцеро-висцеральные, висцеродермальные, дерматовисцеральные, висцеромоторные и моторновисцеральные.
Висцеро-висцеральные рефлексы вызываются раздражением интерорецепторов (висцерорецепторов), расположенных во внутренних органах. Они играют важную роль в функциональном взаимодействии внутренних органов и их саморегуляции. К этим рефлексам принадлежат висцерокардиальные (рефлекторные изменения сердечной деятельности при раздражении рецепторов желудка, кишечника, желчного и мочевого пузыря и т.п.), кардио-кардиальные, желудочно-печеночные и др..
Висцеродермальные рефлексы возникают при раздражении рецепторов висцеральных органов и проявляются нарушением кожной чувствительности, потливостю, эластичностью кожи на ограниченных участках поверхности кожи (дерматома). Так, при заболеваниях внутренних органов повышаются тактильная (гиперестезия) и болевая (гипералгезия) чувствительность в ограниченных участках кожи. Возможно, болевые и небольевые кожно-афферентные волокна и висцеральные афференты, принадлежащие определенному сегменту спинного мозга, конвертируют на одних и тех же нейронах симпоталамического пути. Подобные кожные реакции (повышенной чувствительности) появляются при заболеваниях внутренних органов, называются отраженной болью, а участки, где он возникает, - зонами Захарьина-Геда.
Дерматовисцеральные рефлексы проявляются в том, что раздражение некоторых участков кожи сопровождается сосудистыми реакциями и нарушением функции определенных внутренних органов. На этом основано применение ряда лечебных процедур (физио-, рефлексотерапии). Так, поражения терморецепторов кожи (нагреванием или охлаждением) через симпатические центры приводит к покраснение участков кожи, торможение активности внутренних органов, которые иннервируются из одноименных сегментов.
Висцеромоторные и моторно-висцеральные рефлексы. С проявлением сегментарной организации вегетативной иннервации внутренних органов связаны также висцеромоторные рефлексы, при которых возбуждение рецепторов внутренних органов приводит к сокращению или торможения текущей активности скелетных мышц.
Различают «корректирующие» и «пусковые» влияния из рецепторных полей внутренних органов на скелетные мышцы. Первые приводят к изменениям сокращений скелетных мышц, которые происходят со влиянием других афферентных раздражений, усиливая или подавляя их. Вторые самостоятельно активизируют сокращения скелетных мышц. Оба типа воздействий связаны с усилением сигналов, поступающих афферентными путями вегетативной рефлекторной дуги. Висцеромоторные рефлексы нередко наблюдаются и при заболеваниях внутренних органов. Например, при холецистите или аппендиците возникает напряжение мышц в области, соответствующей локализации патологического процесса. Такое защитное напряжение мышц брюшной полости (Дефанс) связано с возбуждающим влиянием висцеральных афферентных волокон на мотонейроны. К защитным висцеромоторным рефлексам относятся также и так называемые вынужденные позы.
referat911.ru
Физиологическая роль вегетативной нервной системы при интенсивных мышечных нагрузках
Содержание
1. Общая физиологическая характеристика вегетативной нервной системы человека
2. Рефлекторна деятельность вегетативной нервной системы
3. Роль гипоталамуса, ретикулярной формации, мозжечка, подкорковых ядер в формировании вегетативных рефлексов
4. Роль больших полушарий головного мозга в функционировании вегетативной нервной системы
5. Особенности функционирования вегетативной нервной системы при интенсивных нагрузках
6. Влияние вегетативной нервной системы на обмен веществ, функционирование внутренних органов и кровообращение при физических нагрузках
7. Практическое использование знаний по физиологии вегетативной нервной системы в работе тренера и учителя физического воспитания
Выводы
Список литературы
1. Общая физиологическая характеристика вегетативной нервной системы человека
Вегетативная или автономная нервная система является неотъемлемой частью целостной нервной системы. Контролируется она корой большого мозга. Её функция, как и у других отделов нервной системы, осуществляется по типу рефлексов. вегетативная нервная система имеет центральные отделы, состоящие из комплекса нервных клеток и волокон, заложенных в головном и спинном мозге, и периферические отделы, представленные большим количеством вегетативных узлов, нервов и нервных сплетений.
Вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов, регулирует состояние внутренней среды организма. Также она управляет обменом веществ и связанными с ними функциями дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения и размножения.
Вегетативная нервная система отличается от соматической по многим характеристикам: 1) локализацией ядер в ЦНС, 2) малой величиной нейронов, 3) очаговым выходом волокон из мозга и отсутствием четкой сегментарности их распределения на периферии, 4) наличием вегетативных ганглиев на периферии, 5) эфферентные волокна, направляющиеся из мозга к внутренним органам, обязательно прерываются в ганглиях, где образуют синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях, 6) непосредственный выход на внутренние органы оказывают влияние аксоны ганглионарных нейронов.
Вегетативная нервная система в зависимости от своего функционального назначения, делится на симпатический и парасимпатический отделы, хотя функционально в ней можно выделить и третий – метасимпатический отдел. Между симпатическим и парасимпатическим отделами имеются не только функциональные, но и структурные отличия: а) по локализации центров в мозге, б) по расположению ганглиев.
Центры симпатического отдела находятся в грудных и поясничных сегментах спинного мозга (тораколюмбальные центры). Вегетативные волокна от них выходят через передние корешки спинного мозга вместе с отростками мотонейронов. Центры парасимпатического отдела находятся: 1) в среднем мозге (мезэнцефальный отдел): вегетативные волокна от него идут в составе глазодвигательного нерва; 2) в продолговатом мозге (бульбарный отдел): эфферентные волокна от него проходят в составе лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов; 3) в крестцовых сегментах спинного мозга (сакральные отделы): волокна от них идут в составе тазовых нервов.
Все уровни вегетативной нервной системы подчинены высшим подкорковым вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге – в гипоталамусе. Эти центры координируют функции всех частей вегетативной нервной системы и регулируют обмен веществ и функции многих органов и систем. Высший контроль над вегетативной нервной системой осуществляется центрами больших полушарий головного мозга, которые обеспечивают целостное реагирование организма и поддерживают через вегетативную нервную систему необходимое соответствие интенсивности основных жизненных процессов – обмена веществ, кровообращения, дыхания, и другие потребности организма.
Все идущие на периферию симпатические и парасимпатические нервные пути построены из двух последовательно расположенных нейронов. Тело первого нейрона расположено в ЦНС (в одном из ядер среднего, продолговатого или спинного мозга), его аксон (длинный отросток) направляется на периферию, но доходит лишь до нервных клеток образующих нервные узлы (ганглии). Здесь находится тело второго нейрона, на котором аксон первого нейрона образует синаптические окончания. Аксон второго нейрона передаёт импульсы к иннервируемому им органу. Волокна первого нейрона называют преганглионарными, а второго – постганглионарными
Симпатические нервы иннервируют практически все органы и ткани. Парасимпатические нервы не иннервируют скелетную мускулатуру, ЦНС, большую часть кровеносных сосудов и матку. Ко многим органам парасимпатические волокна проходят в составе блуждающих нервов. Они иннервируют: бронхи, сердце, пищевод, желудок, печень, тонкий кишечник, поджелудочную железу, надпочечники, почки, селезёнку, часть толстого отдела кишечника. Мозговой слой надпочечников иннервируется только преганглионарными волокнами.
Ганглии симпатического отдела вегетативной нервной системы делятся на вертебральные (паравертебральные) и превертебральные. Вертебральные симпатические ганглии располагаются по обе стороны позвоночника, образуя пограничные стволы (симпатические цепочки). Превертебральные ганглии располагаются дальше от позвоночника и на некотором отдалении от иннервируемых ими органов. К превертебральным ганглиям относятся: солнечное сплетение, верхний и нижний брыжеечные узлы.
Ганглии парасимпатического отдела вегетативной нервной системы располагаются внутри органов или вблизи них. Аксон первого парасимпатического нейрона доходит до иннервируемого им органа не прерываясь. Второй парасимпатический нейрон располагается внутри этого органа или в прилежащем узле. Внутриорганные волокна и ганглии образуют сплетения, которые богаты нервными клетками и располагаются в мышечных стенках многих органов.
Преганглионарные волокна вегетативной нервной системы обладают тонкой миелиновой оболочкой. Постганглионарные волокна не имеют миелиновой оболочки. Потенциалы действия в симпатических и парасимпатических нервных волокон обладают большой длительностью. Они сопровождаются в преганглионарных волокнах длительным следовым положительным потенциалом, а в постганглионарных волокнах – следовым отрицательным потенциалом. Окончания парасимпатических волокон различаются по образующимся в них химическим передатчикам импульса – медиаторам. В зависимости от того, какой медиатор выделяется окончаниями аксонов вегетативных нейронов, их делят на холинергические и адренергические. В окончаниях всех парасимпатических и преганглионарных симпатических нервных волокон, а также постганглионарных симпатических волокон иннервирующих потовые железы образуется – ацетилхолин (холинергические нейроны). В окончаниях постганглионарных волокон (за исключением нервов потовых желез) образуется – норадреналин (адренергические нейроны). Кроме ацетилхолина и норадреналина, в вегетативной нервной системе обнаружены и другие медиаторы – дофамин, серотонин, в ряде случаев гистамин.
2. Рефлекторная деятельность вегетативной нервной системы
Вегетативные ганглии играют важную роль в распределении и распространении проходящих через них нервных влияний. Нервные импульсы, которые поступают в ганглий, оказывают влияние на большое число ганглионарных нейронов и на ещё большее число мышечных и железистых клеток иннервируемого органа. Таким образом, достигается расширение зоны влияния преганглионарных волокон.
Нейроны вегетативных ганглиев имеют большую длительность синаптической задержки и большую длительность возбуждающего постсинаптического потенциала. Кроме этого вегетативные нейроны имеют резко выраженную следовую гиперполяризацию, которая приводит к депрессии вслед за волной возбуждения.
Вегетативные центры ЦНС получают информацию о состоянии внутренних органов в виде импульсов, которые вызывают рефлекторные ответы не только вегетативной, но и соматической нервной системы. Также они включают сложные поведенческие реакции организма. Внутренние органы имеют богатую чувствительную иннервацию, которая обеспечивает деятельность периферических, вегетативных рефлексов и реакций, осуществляемых вегетативными центрами мозга.
Поступающая в ЦНС информация о состоянии внутренних органов участвует в формировании сложных поведенческих реакций организма. Причиной этих реакций являются изменения внутренней среды организма. Они направлены на удовлетворение биологических потребностей организма.
Благодаря нейронам, вегетативная нервная система участвует в осуществлении рефлекторных реакций, которые называются вегетативными рефлексами. Вегетативные рефлексы вызываются раздражением экстерорецепторов и интерорецепторов. При вегетативных рефлексах импульсы передаются из ЦНС к периферическим органам по симпатическим или парасимпатическим нервам.
Рефлексы, замыкающиеся на уровне ганглиев вегетативной нервной системы, называются рефлексами метасимпатического отдела ВНС. Ганглии вегетативной системы являются вытесненными на периферию рефлекторными центрами. В ганглиях вегетативной системы имеются все нейроны, необходимые для выполнения рефлекторного переключения (афферентные, эфферентные, вставочные и тормозные). Не являются исключением и интрамуральные ганглии и нервные сплетения, имеющиеся в полых органах. Каждый нейрон интрамуральных ганглиев окружен большим количеством клеток нейроглии. Здесь же есть структуры, которые избирательно пропускают к нейрону из крови лишь определённые вещества, напоминающие по своей функции гематоэнцефалический барьер. Благодаря этому, нейроны ганглия, подобно нейронам мозга, защищены от непосредственного воздействия веществ, циркулирующих в крови.
«Местные» периферические рефлексы, осуществляются интрамуральными вегетативными ганглиями, и регулируют работу сердца, перильстатику кишечника, осуществляют взаимосвязь отделов желудка и некоторых других органов. Нейроны, которые входят в эти ганглии, их отростки, синапсы и окончания формируют внутриорганные рефлекторные структуры, регулирующие работу органа внутриорганными периферическими рефлексами. В число структур метасимпатической нервной системы входят пейсмекеры, которые обладают способностью к самопроизвольной деполяризации, которая обеспечивает ритм сокращения гладкомышечных клеток органа.
Импульсы, которые приходят к органу по преганглионарным волокнам парасимпатических нервов, взаимодействуют с импульсами, которые осуществляют процессы внутриорганной рефлекторной регуляции. Ответная реакция органа определяется результатом указанного взаимодействия. По этой причине эффект раздражения преганглионарных волокон не однозначен. На органы, в которых находятся интрамуральные рефлекторные механизмы регуляции, постганглионарные парасимпатические волокна оказывают (в зависимости от функционального состояния иннервируемого органа) как возбуждающее, так и тормозящее действие. Они способны включать или выключать, усиливать или ослаблять ту или иную функцию органа, таким образом, осуществляя многообразные регуляторные влияния, необходимые для поддержания нормальной текущей деятельности.
На «местные» рефлексы может оказывать влияние и симпатическая нервная система. Но в отличие от парасимпатической, симпатический отдел вегетативной нервной системы оказывает на органы однотипное влияние. Волокна симпатической системы, которые подходят к органу – это постганглионарные волокна, которые оканчиваются непосредственно на клетках органов и тканей. Импульсы, приходящие по этим волокнам, почти не вступают во взаимодействие с внутриорганной рефлекторной дугой, в тоже время медиаторы симпатических нервов, выделяясь вблизи от структур метасимпатического отдела, могут оказывать влияние на выделение в них медиатора. Таким образом, симпатическая система оказывает косвенное влияние на «местные» рефлексы.
Эфферентные интрамуральные нейроны представляют собой общий конечный путь для импульсов внутриорганного и экстаорганного (центрального) происхождения. Наличие «местных» механизмов нервной регуляции функций внутренних органов, имеет большое физиологическое значение. В первую очередь, это освобождает ЦНС от обработки излишней информации, поступающей из внутренних органов. Кроме этого, периферические рефлексы увеличивают надёжность регуляции физиологических функций органов. Такая регуляция направлена на сохранение гомеостаза. В тоже время она может корректироваться более высокими уровнями ВНС и гуморальными механизмами. Причем регуляция может осуществляться, и после выключения связи органов с ЦНС.
Периферические рефлексы осуществляются и превертебральным ганглиями. Но рефлекторная функция, вероятно, осуществляется не всеми вегетативными ганглиями. Эфферентные нейроны вегетативных ганглиев получают импульсы из ЦНС (по преганглионарным вегетативным волокнам) и от внутриорганных рецепторов. Их рефлексы имеют много общего, в тоже время отличаются от рефлексов метасимпатического уровня. Главным их отличием является большая распространенность рефлекторного ответа.
На уровне спинного мозга замыкаются рефлекторные дуги многих вегетативных рефлексов. Рефлекторный ответ определяется наличием нервных центров симпатического (грудинно-поясничный) и парасимпатического (крестцовый) отделов ВНС. Спинномозговой отдел симпатической нервной системы имеет черты сегментарной организации. На это указывает то, что наиболее четкое переключение чувствительных выходов на эфферентные происходит в конкретном сегменте спинного мозга. Характер рефлекторного ответа, замыкающегося на уровне спинного мозга, зависит от вставочных нейронов. Интернейронный аппарат спинного мозга обеспечивает взаимодействие рефлекторных путей внутри вегетативной системы, и между нею и соматической нервной системой. Благодаря этому в рефлекторный ответ вовлекаются различные внутренние органы.
Спинальные центры регуляции вегетативных функций. На уровне последнего шейного и двух верхних грудных сегментов спинного мозга находятся нейроны, иннервирующие три гладкие мышцы глаза. Участок спинного мозга, от которого идут нервы к этим мышцам, называется – спиноцилиарным центром. В верхних грудных сегментах спинного мозга находятся нейроны центра, регулирующего работу сердца и состояние кровеносных сосудов. Во всех грудных и поясничных отделах спинного мозга находятся нейроны, иннервирующие потовые железы и органы пищеварения. В крестцовом отделе спинного мозга находятся спинальные центры рефлексов мочеиспускания, дефекации, эрекции и эякуляции.
Вегетативных рефлексов очень много, различают: висцеро – висцеральные, висцеро – дермальные, висцеро – соматические и соматовисцеральные рефлексы.
Висцеро–висцеральные рефлексы вызываются раздражением рецепторов, расположенных во внутренних органах, и заканчиваются изменением деятельности внутренних органов. Эти рефлексы могут начинаться и заканчиваться в органах одной системы, или быть межсистемными. К Висцеро – висцеральным рефлексам относятся: изменения сердечной деятельности, тонуса сосудов, кровенаполнении селезёнки, рефлекторная остановка сердца при раздражении органов брюшной полости.
Висцеро – дермальные рефлексы возникают при раздражении внутренних органов и проявляются в изменении потоотделения, электропроводимости кожи и кожной чувствительности на ограниченных участках тела.
Дерма – висцеральные рефлексы выражаются сосудистыми реакциями и изменением деятельности определённых внутренних органов при раздражении некоторых участков тела.
При висцро – соматических рефлексах раздражаются рецепторы внутренних органов вызывающие сокращение скелетных мышц (активацию или торможение)
При сомато – висцеральных рефлексах изменяется деятельность внутренних органов при сокращении скелетных мышц, например при физических нагрузках.
Вегетативные центры ствола мозга участвуют в регуляции сердечно-сосудистой системы, пищеварения, дыхания. В продолговатом мозге расположен отдел центра, регулирующий деятельность сердца и сосудов. Также здесь имеются центры слезоотделения и секреции слюнных и желудочных желез, поджелудочной железы, выделения желчи из желчного пузыря и желчного протока, сокращения желудка и тонкого кишечника. В среднем мозге находятся центры зрачкового рефлекса и аккомодации глаз.
Все эти центры относятся к парасимпатическому отделу. Но многие из них регулируют соответствующие функции в тесном взаимодействии с симпатическим отделом и крестцовыми центрами парасимпатической нервной системы.
Деятельность вегетативных центров расположенных в спинном, продолговатом и среднем мозге, регулируются высшими вегетативными центрами гипоталамуса.
3. Роль гипоталамуса, ретикулярной формации, мозжечка, подкорковых ядер в формировании вегетативных рефлексов
Гипоталамус, или подбугорье, расположен книзу от таламуса и имеет 32 пары ядер, которые условно делятся на три группы: передние, средние и задние. Ядра гипоталамуса связаны нервными волокнами с таламусом, лимбической системой, а также с нижележащими образованиями, в частности с ретикулярной формацией мозгового ствола, обширные связи существуют между гипоталамусом и гипофизом: с их помощью осуществляется взаимодействие нервной и гормональной регуляции функций многих органов. Поэтому гипоталамус и гипофиз объединяют в единую гипоталамо-гипофизарную систему.
Ядра гипоталамуса обильно кровоснабжаются – капиллярная сеть гипоталамуса, по своей разветвленности, в несколько раз превышает имеющуюся в других отделах ЦНС. В ней практически отсутствует гематоэнцефалический барьер, поэтому на нервные клетки гипоталамуса могут оказать влияние поступающие с кровью соединения, не поступающие в другие части мозга.
Гипоталамус участвует в регуляции практически всех вегетативных функций. Он регулирует сердечно-сосудистую систему, органы пищеварения, водно-солевой, углеводный, жировой и белковый обмен, мочеотделение, функции желез внутренней секреции, поддерживает температуру тела. В гипоталамусе происходят сложные реакции, которые дополняются гормональным компонентом.
Возбуждение задних ядер гипоталамуса вызывает: расширение зрачков и глазных щелей, учащение сердцебиения, сужение сосудов и повышение артериального давления, торможение моторной функции желудка и кишечника, увеличение содержания в крови адреналина и норадреналина, повышение глюкозы в крови. Все это исчезает при десимпатизации, что говорит о наличии в задних ядрах гипоталамуса центров, связанных с симпатическим отделом вегетативной нервной системы.
Передние ядра гипоталамуса вызывают сужение зрачков и глазных щелей, замедление сердечной деятельности понижение тонуса артерий и снижение артериального давления, увеличение секреции желудочных желез, усиление моторной деятельности желудка и кишечника, повышение инсулина и понижение содержания глюкозы в крови, мочеиспускание и дефекацию. Всё это объясняется наличием в передних ядрах гипоталамуса групп нервных клеток, которые регулируют функции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Средние ядра гипоталамуса участвуют в регуляции обмена веществ. Также в гипоталамусе находятся центры терморегуляции.
Ответные реакции, возникающие при раздражении разных участков гипоталамуса, имеют особенность, которая заключается в участии в них многих органов тела. Ядра гипоталамуса участвуют во многих, в том числе и поведенческих реакциях. Так, гипоталамус участвует в половых и агрессивно-оборонительных реакциях.
Таким образом, гипоталамус обеспечивает вегетативный компонент всех сложных реакций организма, с помощью реализации функций симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и секреторных функций эндокринных желез. При этом у него нет прямых связей с органами. Он влияет через изменения активности спинальных и стволовых центров вегетативной нервной системы. Это может привести к усилению функции одних органов и торможению деятельности других (при физической нагрузке усиливается дыхание и деятельность сердца, и тормозятся процессы пищеварения и выделения). Это является интегративной (моделирующей) ролью гипоталамуса в регуляции вегетативных функций.
Функции гипоталамуса контролируются высшими отделами ЦНС – подкорковыми ядрами, мозжечком, и корой больших полушарий, с которыми гипоталамус связан прямыми нервными путями и через ретикулярную формацию мозгового ствола.
Ретикулярная формация ствола мозга, оказывает активирующее или тормозящее влияние на различные отделы ЦНС, чем повышает активность вегетативных нервных центров. Она оказывает на них тонизирующее влияние. Ретикулярная формация настраивает и обеспечивает высокий уровень активности центральных нейронов. Симпатический отдел вегетативной нервной системы обеспечивает активное состояние периферических органов, в том числе и скелетную мускулатуру, и рецепторные аппараты. По этой причине симпатический отдел рассматривается в функциональном единстве с ретикулярной формацией, являясь проводником её реакций на периферию. Сама ретикулярная формация, находится под влиянием симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Мозжечок оказывает существенное влияние на вегетативную нервную систему. При удалении мозжечка возникает угнетение моторной, в частности периодической.деятельности пищеварительного тракта и секреторной функции желез желудка и кишечника. Это может быть связано с изменением состояния симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Подкорковые ядра, в частности полосатое тело, участвуют в осуществлении сложных, безусловно-рефлекторных реакций организма, включающие не только локомоторные, но и вегетативные компоненты. Вегетативные рефлексы формируются при возбуждении подкорковых связей вследствие наличия в последних прямых связей с ретикулярной формацией мозгового ствола и гипоталамусом.
4. Роль больших полушарий головного мозга в функционировании вегетативной нервной системы
Важную роль в регуляции деятельности играют нервные образования, входящие в состав лимбической системы, или висцерального мозга: гиппокамп, поясная извилина, миндалевидные ядра. Лимбическая система участвует в формировании эмоций и поведенческих реакциях, в которых имеется ярко выраженный вегетативный компонент. Висцеральный мозг влияет на внутренние органы, иннервируемые вегетативной нервной системой, благодаря ее тесным связям с гипоталамусом.
Лобные доли коры больших полушарий, имеют большое значение в регуляции вегетативных функций. Раздражение этих долей коры вызывает изменение дыхания, пищеварения, кровообращения и половой деятельности. Исходя из этого, можно считать, что в коре больших полушарий находятся высшие центры вегетативной нервной системы. Регистрация вызванных потенциалов в коре больших полушарий показала, что афферентные сигналы, которые идут от рецепторов внутренних органов, в первую очередь поступают в соматосенсорные зоны коры больших полушарий. Значение коры больших полушарий головного мозга в регуляции функций органов, которые иннервируются вегетативной нервной системой, и их роль, как проводника импульсов от коры больших полушарий к периферическим органам ярко показана в опытах на изменение деятельности внутренних органов. Также опытами с воздействием на человека гипнотического внушения доказано влияние коры головного мозга на многие внутренние органы.
Таким образом, механизмы регуляции вегетативных функций имеют иерархическую структуру. Первый уровень этой иерархии – это внутриорганные периферические рефлексы метасимпатического отдела, которые замыкаются в интрамуральных ганглиях вегетативной нервной системы. Эти ганглии – фактически являются низшими вегетативными центрами.
Вторым уровнем являются рефлекторные реакции, которые замыкаются во внеорганных периферических ганглиях симпатического отдела вегетативной нервной системы (в брыжеечных сплетениях, солнечном сплетении, узлах симпатического ствола). Следующий уровень этой иерархии образуют вегетативные центры спинного мозга и мозгового ствола.
Гипоталамус представляет собой высший подкорковый уровень регуляции вегетативных функций. Его функция тесно интегрирована с ретикулярной формацией мозгового ствола, подкорковыми ядрами, лимбической системой и новой корой. Низшие уровни обладают некоторой автономностью, и могут осуществлять местную регуляцию состояния органов и тканей. Более высокие уровни обеспечивают более высокий уровень интеграции вегетативных функций, как между отдельными вегетативными органами, так и между ними и соматической нервной системой.
Деление на уровни является условным, так как в организме любой из уровней не является автономным, низшие уровни соподчиняются – высшим.
5. Особенности функционирования вегетативной нервной системы при интенсивных нагрузках
Вегетативная нервная система осуществляет регуляцию деятельности всех висцеральных систем организма, принимает участие в гомеостатических реакциях организма, выполняет адаптационно-трофическую функцию.
Интенсивная нагрузка сопровождается генерализованным возбуждением вегетативной системы, которое приводит к изменениям функций внутренних органов и излишним энергетическим тратам. При выработке прочного навыка отрабатывается более экономичное вегетативное обеспечение данного вида деятельности. Возникают системы вегетативных рефлексов, с помощью которых изменения функций внутренних органов (кровоснабжение мышц, снабжение кислородом и питательными веществами, изменение дыхания и окислительных процессов и прочее) предшествует осуществлению самой деятельности.
Вегетативная нервная система участвует во всех процессах, происходящих в организме при интенсивных нагрузках.
Под влиянием интенсивных нагрузок изменяется функциональное состояние вегетативной нервной системы. У спортсменов в состоянии покоя наблюдается преобладание тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Это проявляется замедлением частоты сердечных сокращений, понижением артериального давления, замедлением частоты дыхания. Это обеспечивает экономизацию деятельности организма. Во время выполнения интенсивных нагрузок преобладает тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы, что содействует развитию адаптационных реакций организма
6. Влияние вегетативной нервной системы на обмен веществ, функционирование внутренних органов и кровообращение при физических нагрузках
В большей части органов, которые иннервируются вегетативной нервной системой, раздражение симпатических и парасимпатических волокон вызывает противоположный эффект. Так при возбуждении блуждающего нерва, уменьшается ритм и сила сердечных сокращений, а при раздражении симпатического нерва, напротив, увеличивается ритм и сила сердечных сокращений. Парасимпатические влияния расширяют сосуды языка, слюнных желез, половых органов, симпатические суживают эти сосуды, парасимпатические – суживают зрачок, симпатические – расширяют парасимпатические – суживают бронхи, симпатические – расширяют, блуждающий нерв стимулирует работу желудочных нервов, симпатический – тормозит и так далее.
На основании этих факторов можно говорить о «антагонизме» симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Согласно этому, оба отдела управляют функцией органа, действуя в противоположных направлениях – антагонистически. При наличии в обоих системах центров, управляющих функцией органа, между ними наблюдается равновесие. Также при регуляции ряда органов между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы существует не только антагонизм, но и синергизм. Повышение тонуса одного из отделов обязательно вызывает процессы, вызывающие тонус другого. Например, секреция слюны вызывается как симпатическими, так и парасимпатическими нервами (состав слюны при этом различен). Кроме этого, некоторые органы и ткани не имеют парасимпатической иннервации, а снабжаются только волокнами симпатической нервной системы (скелетные мышцы, матка, большинство сосудов, УНС, мозговое вещество надпочечников). Поэтому нельзя выразить взаимоотношения двух отделов ВНС понятиями «антагонизм» и «синергизм». Каждая система выполняет свою собственную функцию в организме.
Парасимпатический отдел вегетативной нервной является системой регуляции физиологических процессов, обеспечивающих гомеостаз. Симпатический отдел является системой мобилизации резервов, «защиты», которая необходима для активного действия организма. Такая мобилизация требует включения в реакцию многих структур и органов. Очень важно то, что такое генерализированное воздействие симпатической нервной системы почти на все структуры организма поддерживается выбросом в кровь адреналина из ткани надпочечника. Этот отдел эндокринной системы можно считать своеобразной эфферентной частью симпатического рефлекса. Сюда приходят преганглионарные волокна симпатического нерва. И выброс адреналина регулируется их медиатором ацетилхолином.
Симпатическая нервная система в организме выполняет адаптационно-трофическую функцию, которая регулирует обмен веществ, трофику и возбудимость всех органов и тканей организма к текущей деятельности. Активируя деятельность других отделов мозга, мобилизует защитные реакции организма. При мобилизации организма симпатической нервной системой изменяются многие параметры гомеостаза. Возбуждение симпатической нервной системы приводит к повышению артериального давления, перераспределению крови, выбросу в кровь большого количества глюкозы и жирных кислот, активации энергетических процессов, угнетению функций желудочно-кишечного тракта, мочеобразования. Парасимпатический отдел выполняет задачу восстановления и сохранения постоянства внутренней среды, при любых нарушениях и сдвигах.
7. Практическое использование знаний по физиологии вегетативной нервной системы в работе тренера и учителя физического воспитания
Основная задача тренера и учителя физкультуры на этапе предварительной подготовки состоит в создании условий для всестороннего развития функциональных систем организма спортсмена.
Педагогические условия и средства достижения высокой устойчивости к воздействию физических нагрузок у детей и подростков не имеют принципиальных отличий от взрослых. Но особенности возрастного развития жизнеобеспечивающих вегетативных систем делают одни средства тренировки предпочтительнее другим. Это относится, в частности, к использованию тренировочных средств аэробной направленности на этапах начальных занятий и спортивной специализации. Преимущественное использование неспецифических упражнений аэробной направленности в подготовительном периоде тренировки вызывает плавное нарастание функциональных возможностей, создает основу для повышения специальной работоспособности.
Благодаря тому, что вегетативная нервная система принимает активное участие в регуляции гомеостаза в организме, ее устойчивые вегетативно – соматические показатели отражают слаженность в работе организма. Поэтому резко выраженное увеличение отношение ЧСС к частоте дыхания (ЧД) – свидетельствует о нарастании перенапряжения. А чем ближе соотношение ЧСС: ЧД к уровню покоя, тем более согласованно работают системы дыхания и кровообращения.
Выводы
По мере роста тренированности усиливается связь между вегетативными и двигательными функциями организма. В тоже время отмечается высокая индивидуальная вариабельность в показателях соотношений вегетативного и двигательного компонентов при специфических видах циклической работы. (бег, ходьба). Благодаря этом особенностям, соотношение этих систем может помогать при прогнозировании потенциальных возможностей детей и подростков выполнять циклические физические упражнения. Таким прогностическим показателем может быть вегетативно-ритмовой показатель. Специфические формы мышечной деятельности улучшают соотношение вегетативной и двигательной функций, в движениях, которые подвергаются в ходе занятий систематическому тренирующему воздействию. На основании всего перечисленного, исследовательским путем, была подтверждена гипотеза о прогностической ценности вегитативно – ритмового показателя (ВРП).
Оптимизации соотношения вегетативной и двигательной систем, способствует рационально осуществляемая спортивная тренировка. При оценке эффективности тренировочных нагрузок, большую роль играют отношения между вегетативной и двигательной системами.
Литература
1. Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина. 1985г. 544с.
2. Физиология вегетативной нервной системы / Росин Я.А.; М., 1965.
3. В.И. Филимонов, А.Н. Бражников/Физиология с основами анатомии человека/ «Ревю». Запорожье., 2000. 411с.
4. Н.А. Фомин., В.П. Филин. На пути к спортивному мастерству (адаптация юных спортсменов к физическим нагрузкам). – М.: физкультура и спорт, 1986. – 159с.
www.ronl.ru
