Нервная система выполняет контролирующие, координирующие и регуляторные функции, обеспечивая согласованную работу всех систем органов, связь организма с внешней средой, поддержание постоянства состава его внутренней среды. Нервная система условно делится на центральную и периферическую. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом. Периферическая нервная система состоит из черепно-мозговых и спинно-мозговых нервов с их корешками, ветвями и нервными окончаниями, а также нервными узлами, или ганглиями.
Часть периферической нервной системы, иннервирующую скелетную мускулатуру и обеспечивающую связь организма с внешней средой, называют соматической нервной системой. Другую часть периферической нервной системы, отвечающую за иннервацию внутренних органов, гладкой мускулатуры, сосудов, регуляцию обменных процессов, называют вегетативной, или автономной, нервной системой. Вегетативная нервная система, в свою очередь, делится на парасимпатическую и симпатическую.
Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон.
Нейроны состоят из тела и отростков. Длинный единичный отросток, по которому нервный импульс передается от тела нейрона, называют аксоном. Короткие отростки, по которым импульс проводится к телу нейрона, называют дендритами. Их может быть один или несколько. Нейроны связаны между собой синапсами, осуществляющими передачу нервного импульса с одного нейрона на другой. Синапсы могут возникать между аксоном одного нейрона и телом другого, между аксонами и дендритами соседних нейронов, между одноименными отростками нейронов.
Импульсы в синапсах передаются с помощью нейромедиаторов — биологически активных веществ — норадреналина, ацетилхолина, серотонина и др. Реагируя со специфическими молекулами рецепторных белков, молекулы медиаторов меняют проницаемость клеточной мембраны для ионов Са2+, К+ и Сl-. Это приводит к деполяризации клеточной мембраны и возникновению потенциала действия. Клетка возбуждается. Распространение возбуждения связано с таким свойством нервной ткани, как проводимость. Кроме химических синапсов существуют электротонические синапсы, в которых передача импульсов происходит биоэлектрическим путем.
Помимо синапсов, передающих сигналы, существуют тормозные синапсы, срабатывание которых блокирует проведение сигнала по нервной клетке, к которой подходит такой синапс. Кроме нейронов в нервной ткани имеются клетки нейроглии (глиоциты), выполняющие защитную, трофическую и секреторную функции.
В зависимости от функции выделяют следующие типы нейронов:
- чувствительные, или рецепторные, тела которых лежат вне ЦНС. Они передают импульс от рецепторов в ЦНС;
- вставочные, осуществляющие передачу возбуждения с чувствительного на исполнительный нейрон. Эти нейроны лежат в пределах ЦНС;
- исполнительные, или двигательные, тела которых находятся в ЦНС или в симпатических и парасимпатических узлах. Они обеспечивают передачу импульсов от ЦНС к рабочим органам.
Нервная регуляция осуществляется рефлекторно. Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии нервной системы. Нервный импульс, возникший при раздражении, проходит определенный путь, называемый рефлекторной дугой. Простейшую рефлекторную дугу образуют два нейрона — чувствительный и двигательный. Большинство рефлекторных дуг состоит из нескольких нейронов.
Рефлекторная дуга чаще всего состоит из следующих звеньев:
- рецептор;
- чувствительный нейрон, передающий импульс в ЦНС;
- вставочный нейрон, лежащий в ЦНС (головном или спинном мозге);
- исполнительный (двигательный) нейрон, передающий импульс к исполнительному органу;
- рабочий орган.
Соматические рефлекторные дуги осуществляют двигательные рефлексы. Вегетативные рефлекторные дуги координируют работу внутренних органов.
Рефлекторная реакция заключается не только в возбуждении, но и в торможении, т.е. в задержке или ослаблении, возникшего возбуждения. Взаимосвязь возбуждения и торможения обеспечивает согласованную работу организма.
Парасимпатические влияния на сердце - это управление сердца сигналами, поступающими по парасимпатическим нервным волокнам от регулятора сердца - сердечно-сосудистого центра. Управляющие сигналы от сердечно-сосудистого центра реализуются эффектором по эфферентным нервным волокнам.
Эффектор или конечное, исполнительное звено регулятора - последний элемент в иерархической цепи структур регулятора. Исполнительное звено регулятора посылает сигналы управления непосредственно к объекту управления системы.
Конечное исполнительное звено сердечно-сосудистого центра имеет два отдела:
- симпатический
- парасимпатический.
Конечные нейроны симпатического отдела посылают к сердцу свои постганглионарные волокна в составе сердечных нервов. Сердечные нервы начинаются от шейных и верхних грудных (II-V) узлов правого и левого симпатических стволов. Парасимпатические волокна идут к сердцу в составе сердечных ветвей блуждающих нервов. Это предганглионарные волокна, которые заканчиваются в интрамуральных ганглиях сердца. Именно эти ганглии являются парасимпатическим отделом исполнительного звена регулятора сердца. Нейроны интрамуральных ганглиев посылают свои аксоны к пейсмекерам сердца, кпроводящей системе сердца, к миокарду и к коронарным сосудам. По этим аксонам к соответствующим объектам управления идут управляющие сигналы в виде вероятностной последовательности нервных импульсов.
Влияние на сердце блуждающих нервов впервые в экспериментах исследовали в 1845 г. германские физиологи братья Веберы. При электрическом раздражении периферического конца перерезанного блуждающего нерва можно наблюдать изменение свойств возбудимости,проводимости, сократимости и автоматии структур сердца. Влияние симпатической нервной системы на ц.н.с. проявляется изменением ее биоэлектрической активности, а также ее условно- и безусловнорефлекторной деятельности. В соответствии с теорией адаптационно-трофического влияния симпатической нервной системы Л.А. Орбели выделяют две взаимосвязанные стороны:
- первую — адаптационную, определяющую функциональные параметры рабочего органа,
- вторую, обеспечивающую поддержание этих параметров посредством физико-химических изменений уровня метаболизма тканей.
В основе путей передачи адаптационно-трофических влияний лежат прямой и непрямой типы симпатической иннервации. Имеются ткани, наделенные прямой симпатической иннервацией (сердечная мышца, матка и другие гладкомышечные образования), но основная масса тканей (скелетная мускулатура, железы) обладает непрямой адренергической иннервацией. В этом случае передача адаптационно-трофического влияния происходит гуморально: медиатор переносится к эффекторным клеткам током крови или достигает их путем диффузии.
В осуществлении адаптационно-трофических функций симпатической нервной системы особое значение принадлежит катехоламинам. Они способны быстро и интенсивно влиять на метаболические процессы, изменяя уровень глюкозы в крови и стимулируя распад гликогена, жиров, увеличивать работоспособность сердца, обеспечивать перераспределение крови в разных областях, усиливать возбуждение нервной системы, способствовать возникновению эмоциональных реакций.