15.8D: Периферична нервова система

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5295

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Нервова система ділиться на периферичну нервову систему (ПНС) і центральну нервову систему (ЦНС).
ПНС складається з

сенсорні нейрони, що працюють від рецепторів подразників, які інформують ЦНС про подразники
рухові нейрони, що йдуть від ЦНС до м'язів і залоз - називаються ефекторами - які вживають заходів.

ЦНС складається зі спинного і головного мозку.

Периферична нервова система підрозділяється на

сенсорно-соматична нервова система і
вегетативна нервова система

Сенсорно-соматична нервова система

Сенсорно-соматична система складається з 12 пар черепних нервів і 31 пари спинномозкових нервів.

Черепно-мозкові нерви

нерви	Тип	Функція
I Нюховий	сенсорної	нюх (запах)
II Оптичний	сенсорної	зір (Містять 38% всіх аксонів, що з'єднуються з мозком.)
III Окоруховий	Мотор*	м'язи повік і очного яблука
IV Трохлеар	Мотор*	м'язи очного яблука
V трійчастий	змішаний	Сенсорні: відчуття обличчя та рота Двигун: жування
VI Викрадення	Мотор*	рух очного яблука
VII Обличчя	змішаний	Сенсорний: смак Мотор: м'язи обличчя та слинні залози
VIII Слуховий	сенсорної	слух і рівновага
IX Глянцефарингеальний	змішаний	Сенсорний: смак Мотор: ковтання
X Вагус	змішаний	головний нерв парасимпатичної нервової системи (ПНС)
XI Аксесуар	мотор	ковтання; переміщення голови і плеча
XII Гіпоглосальний	Мотор*	м'язи язика

Вегетативна нервова система складається з сенсорних нейронів та рухових нейронів, які проходять між центральною нервовою системою (особливо гіпоталамусом та довгастим мозком) та різними внутрішніми органами, такими як серце, легені, нутрощі та залози (як екзокринні, так і ендокринні). Він відповідає за моніторинг умов у внутрішньому середовищі та внесення відповідних змін у них. Скорочення як гладкої мускулатури, так і серцевого м'яза контролюється руховими нейронами вегетативної системи. Дії вегетативної нервової системи багато в чому мимовільні (на відміну від дій сенсорно-соматичної системи). Він також відрізняється від сенсорно-соматичної системи, оскільки він використовує дві групи рухових нейронів для стимуляції ефекторів замість однієї. По-перше, прегангліонові нейрони виникають в ЦНС і бігають до ганглія в організмі. Тут вони синапсують з постгангліоновими нейронами, які йдуть до ефекторного органу (серцевого м'яза, гладкої мускулатури або залози).

Вегетативна нервова система має два підрозділи:

симпатична нервова система
парасимпатичної нервової системи.

Симпатична нервова система

У спинному мозку виникають прегангліонові рухові нейрони симпатичної системи (показані чорним кольором). Вони переходять в симпатичні ганглії, які організовані в два ланцюга, які проходять паралельно і по обидва боки спинного мозку. Прегангліонічний нейрон може робити одну з трьох речей у симпатичному ганглії:

синапс з постгангліоновими нейронами (показані білим кольором), які потім знову входять в спинномозковий нерв і в кінцевому підсумку переходять до потових залоз і стінок кровоносних судин біля поверхні тіла.
пройти вгору або вниз по симпатичному ланцюгу і, нарешті, синапс з постгангліонічними нейронами у вищому або нижньому ганглії
залиште ганглій за допомогою канатика, що веде до спеціальних гангліїв (наприклад, сонячного сплетіння) у нутрощах. Тут може синапс з постгангліоническімі симпатичними нейронами, що йдуть до гладких м'язових стінок нутрощів. Однак деякі з цих прегангліонових нейронів проходять прямо через цей другий ганглій і в мозок надниркових залоз. Тут вони синапсують з сильно модифікованими постгангліонарними клітинами, що складають секреторну частину мозку надниркових залоз.

Нейромедіатором прегангліонових симпатичних нейронів є ацетилхолін (АЧ). Стимулює потенціали дії в постгангліонових нейронів. Нейромедіатор, що виділяється постгангліоновими нейронами, - норадреналін (також називається норадреналіном). Дія норадреналіну на певну залозу або м'яз є збудливим в деяких випадках, гальмуючим в інших. На збудливих терміналах АТФ може виділятися разом з норадреналіном.

Вивільнення норадреналіну

стимулює серцебиття
підвищує артеріальний тиск
розширює зіниці
розширює трахею і бронхи
стимулює глікогеноліз — перетворення глікогену печінки в глюкозу
шунтує кров від шкіри та нутрощів до скелетних м'язів, мозку та серця
пригнічує перистальтику в шлунково-кишковому тракті
гальмує скорочення сечового міхура і прямої кишки
і, принаймні, у щурів і мишей, збільшує кількість АМПА-рецепторів в гіпокампі і, таким чином, збільшує довгострокове потенціювання (LTP).

Словом, стимуляція симпатичної гілки вегетативної нервової системи готує організм до надзвичайних ситуацій: до «боротьби або польоту» (і, можливо, підсилює пам'ять про подію, що спровокувало реакцію).

Активація симпатичної системи досить загальна, оскільки

один прегангліонічний нейрон, як правило, синапси з багатьма постгангліонічними нейронами
викид адреналіну з мозкового мозку надниркових залоз в кров гарантує, що всі клітини організму будуть піддаватися симпатичної стимуляції, навіть якщо жоден постгангліонічний нейрони не дійде до них безпосередньо.

Парасимпатична нервова система

Фізіолог, лауреат Нобелівської премії Отто Лоеві виявив (в 1920 році), що ефект як симпатичної, так і парасимпатичної стимуляції опосередкований виділеними хімічними речовинами. Він видалив живе серце від жаби з його симпатичним і парасимпатичним нервовим живленням неушкодженим. Як і очікувалося, стимуляція першого прискорювала серце, а стимуляція другого сповільнила його.

Loewi виявив, що ці дві відповіді відбуватимуться у другому серці жаби, що постачається сольовим розчином, взятим із стимульованого серця. Електрична стимуляція блукаючого нерва, що веде до першого серця, не тільки сповільнила його биття, але й через короткий час уповільнила роботу другого серця. Пізніше було показано, що речовина, що відповідає ацетилхолін. Під час симпатичної стимуляції виділяється адреналін (в жабі).

Парасимпатична стимуляція причини

уповільнення серцебиття (як продемонстрував Loewi)
зниження артеріального тиску
звуження зіниць
посилення припливу крові до шкіри і нутрощів
перистальтика шлунково-кишкового тракту

Коротше кажучи, парасимпатична система повертає функції організму в норму після того, як вони були змінені симпатичною стимуляцією. У часи небезпеки симпатична система готує організм до бурхливої діяльності. Парасимпатична система змінює ці зміни, коли небезпека закінчується. Блукаючі нерви також допомагають тримати запалення під контролем. Запалення стимулює прилеглі сенсорні нейрони блукаючого нерва. Коли ці нервові імпульси досягають довгастого мозку, вони ретранслюються назад по рухових волокнам на запалену область. Вивільнення ацетилхоліну пригнічує вивільнення запальних цитокінів, наприклад, фактора некрозу пухлини (ФНО), з макрофагів в запаленій тканині.

Хоча вегетативна нервова система вважається мимовільною, це не зовсім так. Певна кількість свідомого контролю може здійснюватися над ним, як давно було продемонстровано практикуючими йоги та дзен-буддизму. У періоди медитації ці люди явно здатні змінити ряд вегетативних функцій, включаючи частоту серцевих скорочень і швидкість споживання кисню. Ці зміни є не просто відображенням зниженої фізичної активності, оскільки вони перевищують кількість змін, що відбуваються під час сну або гіпнозу.