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.