Мозг и его потребности 2.0. От питания до признания

Гомеостатические реакции вегетативной нервной системы

Для начала посмотрим, что происходит на уровне спинного мозга. Он гораздо меньше и проще, чем головной, и разобраться в гомеостатических программах, которыми он управляет, заметно легче.

Спинной мозг человека делится на 31 часть (сегмент) от шеи до копчика (рис. 10.1, вверху). Разные сегменты управляют разными «этажами», то есть наше тело (шея, туловище, конечности) условно подразделяется на 31 горизонтально расположенную область. Шейный отдел спинного мозга связан, как это ни странно, с шеей, руками и диафрагмой. Грудной управляет областью грудной клетки и брюшной полости. Поясничный взаимодействует с ногами. Самый нижний, крестцово-копчиковый отдел работает в основном с областью таза.

Помимо прочего, каждый из сегментов постоянно обменивается сигналами с головным мозгом.

Основная масса наших внутренних органов находится в грудной клетке, в брюшной и тазовой полостях. Поэтому с ними взаимодействуют прежде всего грудной и крестцово-копчиковый отделы спинного мозга. Там-то и находится львиная доля вегетативных нервных клеток, которые направляют свои аксоны к внутренним органам.

Как известно, нервная система делится на центральную и периферическую. В состав последней входят сенсорные волокна, связанные с органами чувств, а также аксоны двигательных и вегетативных нейронов. Аксон мотонейрона – двигательной нервной клетки – дотягивается сразу до мышцы (рис. 10.1, внизу). Никаких дополнительных передающих структур или синапсов нет. В моторной сфере все просто и определенно, «раздумий» со стороны мускулов быть не должно. Когда мы выполняем движение, все предварительные операции уже просчитал мозг, мышца же – рядовой исполнитель его команд. Шеф сказал, что поднимаем правую ногу, значит, поднимаем – точка.

Рис. 10.1. Вверху: сегменты спинного мозга и соответствующие им «этажи» тела человека. Внизу: схема организации двигательных и вегетативных нервов. Обратите внимание, что аксон мотонейрона контактирует напрямую с мышечной клеткой, в то время как аксоны центральных вегетативных нейронов формируют синапс в ганглиях (симпатических и парасимпатических) и непосредственно с органами контактируют аксоны ганглионарных клеток

В случае вегетативных нейронов все несколько сложнее и тоньше. Вегетативная нервная система позвоночных, как вы уже знаете, делится на две конкурирующие части: симпатическую и парасимпатическую. Большинство органов получают сигналы от них обеих. При этом аксоны вегетативных нейронов, находящихся в спинном или головном мозге, до органа сразу не доходят. По дороге они формируют связь с еще одной нервной клеткой, которая относится уже к периферической нервной системе. Зоны, в которых эти дополнительные клетки располагаются, называются вегетативные ганглии. Иными словами, кроме головного и спинного мозга, у нас имеются еще маленькие симпатические или парасимпатические «мозги», которые тут и там рассеяны по телу.

Ганглии симпатической системы чаще всего «базируются» рядом со спинным мозгом, а парасимпатической – с органами, к которым они направляются. В ганглиях (нервных узлах) находятся синапсы, а дальше аксон ганглионарной клетки устремляется, например, к сердцу. Соответственно, сердце получает как активирующие, так и тормозные сигналы через симпатическую и парасимпатическую системы. С помощью этих систем можно заставить сердце биться чаще и сильнее либо реже и слабее. Обе системы позволяют подогнать деятельность сердца, во-первых, под текущую задачу, а во-вторых, вернуть его к некоему оптимальному (гомеостатическому) состоянию, если по какой-то причине оно работает слишком активно или, наоборот, слишком слабо.

Активационные и тормозные потоки сигналов вегетативной системы сталкиваются прямо на органе, причем результат их конкуренции во многом зависит от состояния этого органа.

Тут в числе прочего важно четко понимать, что такое внутренний орган. В его состав почти всегда входят гладкие мышечные волокна либо секреторные (железистые) клетки. Первые не похожи на «обычные» (скелетные) мышечные волокна и обнаруживаются в стенках желудка, кишечника, сосудов, мочеточников, бронхов, матки. Вторые образуют, например, поджелудочную или потовые железы. Сердце – и вовсе совершенно особый и уникальный орган. Сердечные мышечные волокна по своим свойствам иные, не такие как гладкие и скелетные. Деятельностью внутренних органов управляет вегетативная нервная система, а сознание – практически нет.

Что делает симпатическая нервная система и что делает парасимпатическая?