Периферическая нервная система

Железы

Мышцы

Эффекторы

Эффекторы, участвующие в реакциях организма на возникающие перед ним ситуации, можно разделить на два типа-мышцы и железы.

В соответствии со структурой и функциями мышцы подразделяются на два типа-гладкие и поперечнополосатые.

Гладкая мускулатура состоит из медленно сокращающихся мышеч­ных клеток в стенках внутренних органов. Таким образом, она тесно связана с «вегетативной жизнью» организма и обеспечивает деятель­ность его кровеносной, дыхательной, пищеварительной и других систем. Как мы увидим позже, деятельность гладкой мускулатуры регулируется двумя отделами вегетативной нервной системы - симпатическим и пара­симпатическим.

Поперечнополосатая мускулатура получила свое название по причи­не исчерченности, обусловленной строением тех многих сотен мышечных волокон, из которых состоят скелетные мышцы. Мышечные волокна имеют толщину от 0,01 до 0,1 мм и способны быстро сокращаться под действием нервных импульсов. Эти импульсы приходят по моторным (двигательным) нервным волокнам, называемым альфа-волокнами, каж­дое из которых иннервирует определенное число мышечных волокон. чем точнее работа, которую должна совершать мышца, тем меньшее число мышечных волокон иннервируется одним нервным волокном (как. например, в мышцах, приводящих в движение пальцы рук). Как мы увидим позже, степень сокращения поперечнополосатых мышц регули­руется при участии сенсорных (чувствительных) нервных волокон, посы­лающих в нервные центры сигналы обратной связи от находящихся в мышцах рецепторов - мышечных веретен (см. рис. А.5).

Поскольку поперечнополосатые мышцы осуществляют всю произ­вольную двигательную активность, их функции могут быть очень разнообразными. Они могут быть инициаторами движения, прямо участвуя в его выполнении, или антагонистами, когда путем противодей­ствия инициированному движению они в зависимости от характера требуемого действия участвуют в регулировании движения конечности.

Биологические основы поведения 237

Некоторые мышцы действуют как синергисты, помогая.друг другу, или как фиксаторы, обеспечивая неподвижность того или иного сустава при выполнении определенного движения. Наконец, существуют и «антигра­витационные» мышцы, которые участвуют в поддержании равновесия тела, давая ему возможность противостоять силе тяжести.

Так, например, человек, собирающийся взять со стола какой-нибудь предмет, сначала должен вытянуть руку, сокращая для этого мышцы-инициаторы (например, трицепс) и медленно расслабляя мышцы-антаго­нисты (например, бицепс). Когда кисть приближается к предмету, плечо блокируется мышцами, выполняющими роль фиксаторов. В результате смещения центра тяжести, обусловленного наклоном тела, в работу по стабилизации тела включаются мышцы туловища, таза и нижних конеч­ностей, в том числе и мышцы с антигравитационной функцией. Далее, чтобы движение было точным, функцию инициаторов, антагонистов и синергистов должны будут выполнять мышцы кисти. Когда, взяв пред­мет, мы потянем его к себе, потребуется иная последовательность движений; при этом функции некоторых мышц изменятся на противопо­ложные - инициаторы станут антагонистами и наоборот.

Таким образом, трудно говорить о какой-либо чисто «произвольной» моторике, если учесть, какое множество мышц, образованных тысячами мышечных волокон, и «непроизвольных» механизмов согласованно участвует в выполнении даже самого несложного движения.

Как уже отмечалось, движения внутренних органов осуществляет гладкая мускулатура. Во многих случаях, однако, функционирование гладкой мускулатуры тесно связано с деятельностью определенных желез.

Железы-это органы, которые вырабатывают и выделяют вещества, необходимые для работы других органов. Существуют железы двух типов: экзокринные и эндокринные. Они различаются своими функциями, а главным образом тем, что первые имеют выводные протоки, а вторые освобождают продукты своей деятельности непосредственно в кровь

Экзокрииные железы. Экзокринных желез особенно много в пищева­рительной системе, работа которой в большой степени зависит от выработки слюнными, желудочными и кишечными железами соков, содержащих необходимые для переваривания пищи ферменты. Некото­рые экзокринные железы (например, потовые) могут выполнять функ­цию охлаждения кожи. Другие (например, слезные железы И железы слизистой оболочки носа) увлажняют органы, выполняя тем самым защитную функцию. Как бы то ни было. во всех случаях речь идет о железах, продукты которых попадают во внешнкдо среду или в сообща­ющиеся с ней полости внутренних органов.

Эндокринные железы. Железы этого типа вырабатывают секреты, которые переходят в замкнутую систему кровообращения и могут переноситься с током крови к органам, иногда очень далеким от места

238 Приложение А

Рис. А. 13. Эндокринные железы.

секреции. Деятельность эндокринных желез, так же как и экзокринных, регулируется вегетативной нервной системой. Регуляцию эндокринных желез, однако, в значительной мере осуществляет и гипофиз-главная эндокринная железа, тесно связанная с нервными центрами, расположен­ными в основании мозга.

Эндокринная система состоит из семи небольших желез, находя­щихся в разных частях тела (рис. А. 13).

Щитовидная железа расположена на уровне шеи, под гортанью. Она секретирует тироксин, который играет важную роль в обмене веществ, а также влияет на настроение и побуждения человека. Недостаточная секреция тироксина, связанная, например, с отсутствием иода, участвую­щего в синтезе этого гормона, у грудных детей может вызвать крети­низм (см. гл. 9), а у взрослых людей может быть причиной апатии:

наоборот, избыточная секреция тироксина может привести к чрезмерной нервозности.

Паращитовидные железы, расположенные по обе стороны от щито­видной железы, играют важную роль в регуляции содержания в крови кальция, необходимого для нормальной работы мышц и нервов.

Тимус лежит за грудиной. По-видимому, он участвует главным образом в процессе роста организма и в его иммунологической защите. В период полового созревания тимус атрофируется.

Поджелудочная железа прежде всего выполняет экзокринную функ­цию-выделяет панкреатический сок во время пищеварения. Ее эндо­кринную функцию обеспечивают островки Лангерганса - участки ткани. вырабатывающие инсулин; в островках имеются также специфические

Биологические основы поведения

клетки, продуцирующие глюкагон. Инсулин позволяет запасать в печени сахар, поступающий в кровь после переваривания пищи. Глюкагон способствует противоположному процессу-освобождению из печени накопленного в ней сахара, что делает его доступным для «сжигания» в мышцах¹.

Сахарный диабет обусловлен недостатком инсулина и характери­зуется гипер гликемией, т. е. избытком сахара в крови, способным повлечь за собой кому и смерть. Гипогликемия вызывается избыточной секрецией инсулина; сахар усиленно выводится из крови, и это может привести к оцепенению, а затем и к коме,

Надпочечники прилегают к верхушкам почек. В надпочечниках разли­чают наружную и внутреннюю части. Наружная часть-корковое ве­щество - вырабатывает кортикоиды² (кортикостероиды); это разнооб­разные гормоны, которые ответственны за регуляцию относительного содержания натрия и калия в организме и участвуют в углеводном обмене и синтезе белков.

Внутренняя часть надпочечников - мозговое вещество - секретирует два очень близких по структуре гормона, адреналин и норадреналин, называемые «гормонами стресса». Адреналин вырабатывается главным образом при обстоятельствах, требующих от организма быстрой моби­лизации всех его сил; он вызывает расширение кровеносных сосудов в мышцах, учащение сердечного ритма, сужение сосудов желудка и кишеч­ника (т. е. приостановку пищеварения) и т. д. Главная функция норадре-налина состоит в освобождении (при участии некоторых кортикоидов) накопленного в печени сахара в тот момент, когда организму требуется много энергии. Позже мы увидим, что норадреналин служит также и нейромедиатором, повышающим возбудимость нервной системы.

Половые железы ответственны за развитие вторичных половых признаков в период полового созревания (см. гл. 10), а также за регуляцию половых функций. У женщин они вырабатывают эстрогены, регулирующие овуляцию, и прогестерон, инициирующий подготовку стенки матки к внедрению в нее оплодотворенной яйцеклетки. У мужчин они секретируют андрогены и тестостерон, усиливающие половое влече­ние³.

Гипофиз расположен в основании головного мозга. Это «главная» железа, которая не только вырабатывает собственные гормоны, но и регулирует деятельность большинства других эндокринных желез (рис.

' Мышечная энергия образуется главным образом в результате окисления сахара кислородом, который тоже транспортируется кровью.

² К кортикоидам относятся и так называемые анаболические стероиды, которыми иногда незаконно пользуются некоторые спортсмены для увеличения

мышечной силы.

³ Говоря точнее, эстрогены и андрогены образуются как у мужчин, так и у женщин, однако до наступления старости их количества у разных полов различны.

Приложение А

-Нервные волокна из гипоталамуса Нервные соединения

Гормон. ^^ стимулирующий it щитовидную железу

Передняя доля Задняя доля •Л Анти диуретический гормон ^ Окситоцин ^ Гормоны, стимулирующие половые железы

стимулирующий надпочечники

Рис. А. 14. Гипофиз и его главные гормоны.

А. 14). Обильно снабжаемый кровью, гипофиз непрерывно оценивает уровень в крови различных гормонов; в результате он может регулиро­вать их содержание в крови. Его передняя доля выделяет гормоны, вызывающие активацию щитовидной железы, коры надпочечников и половых желез¹. Передняя доля гипофиза выделяет, кроме того, гормон роста (соматотропин), влияющий главным образом на рост костей, а также пролактин, стимулирующий выработку молока у матери после родов.

Задняя доля гипофиза продуцирует два гормона: вазопрессин, или антидиуретический гормон, при надобности усиливающий обратное всасывание воды в почках и вызывающий повышение кровяного давле­ния, и окситоцин, способствующий сокращениям матки во время родов.

Нервные сигналы от рецепторов и команды поперечнополосатой мускулатуре передаются соответственно по сенсорным и двигательным

' Влияние гипофиза на половые железы уравновешивается действием на них секретов эпифиза. Эта железа расположена в промежуточном мозгу, над моз­жечком (см. рис. А.22). Благодаря своей форме, напоминающей сосновую шишку, она получила также название шишковидной железы; Декарт полагал, что в этой железе заключена у человека душа. В настоящее время известно, что подавление функций эпифиза вызывает гипертрофию половых органов, а его опухоль может привести к преждевременному половому созреванию.

Биологические основы поведения

Рис. А. 15. Соматическая и вегетативная нервная система. На разрезе спинного мозга (слева) видно, каким образом задний и передний корешки спинномозгового нерва образуют рефлекторную дугу, среднюю часть которой составляют рас­положенные в центре спинного мозга промежуточные нейроны. На рисунке показан также путь волокон симпатической нервной системы, проходящий через симпатические ганглии и далее к внутренним органам.

нервным путям. Сенсорные пути, передающие информацию к нервным центрам, называются также афферентными путями, а двигательные, проводящие команды от нервных центров к мышцам и железам, - эффе­рентными путями. Эти два типа нервных путей обычно проходят в общих нервах и составляют соматическую нервную систему.

Вегетативная нервная система, ответственная за внутренние функ­ции, состоит из двух параллельных, но антагонистических систем. Первая из них, называемая симпатической, подготавливает организм к действию; вторая, называемая парасимпатической, способствует рас­слаблению организма и восстановлению его энергетических запасов (рис. А. 15).

Соматическая нервная система. Она состоит из 31 пары спинномозго­вых нервов и 12 пар черепномозговых нервов (рис. А. 16). Спинномозговые нервы, корешки которых этажами располагаются вдоль всего спинного мозга, передают информацию, связанную с кожными рецепторами и мускулатурой туловища и конечностей. Черепномозговые нервы, беру­щие начало в том месте, где спинной мозг переходит в головной. передают сенсорные сигналы и команды, связанные с рецепторами и мышцами головы и шеи.

Вегетативная нервная система. Поскольку функции организма, конт­ролируемые этой системой, в значительной мере осуществляются по

242 Приложение А

Нервы: 1 — обонятельный 2 — зрительный 3 — глазодвигательный 4 — блоковый 5 — тоойничный 6 — отводящий

8 — слуховой: улитковая ветвь у вестибулярная ветвь 9 ^— языкоглоточный 10 — блуждающий Ц — добавочный

сенсорны» волокна моторные волокна

нервной нервной

7 — лицевой 12 — подъязычный

Рис. А.16. Расположение и функции 12 пар черепномозговых нервов. принципу саморегуляции¹, ее называют также автономной системой (рис. А. 17).

Структуры, из которых состоят две части вегетативной

¹ Однако, как отмечалось в главе 6, в настоящее время установлено, что некоторые приемы позволяют в большей или меньшей мере контролировать самые разные функции организма. Таким образом, подобно тому как сома­тическая система не является исключительно «произвольной», так и вегетативную систему нельзя считать полностью «автономной».

Рис, А. 17. Вегетативная нервная система. Симпатическая нервная система, от­ветственная за физиологическую активацию организма, образована нервными волокнами, выходящими из спинного мозга на уровне грудного и поясничного отделов; эти волокна соединяются в двух лежащих вдоль позвоночника цепочках ганглиев с волокнами, иннервирующими различные внутренние органы. Пара­симпатическая система, способствующая расслаблению организма, иногда до­ходящему до депрессии, образована волокнами некоторых черепномозговых нервов, выходящих из продолговатого мозга, и волокнами спинномозговых нервов крестцового отдела.

системы, различны. Симпатическая система воздействует на внутренние органы и железы через парную цепочку из 25 ганглиев - «передаточных станций» на нервных путях, выходящих из спинного мозга (рис. А. 15). В парасимпатической системе имеются 4 пары черепномозговых нервов, отходящих от верхнего конца спинного мозга, и 3 пары спинномозговых нервов, отходящих от его другого конца в крестцовой области.

244 Приложение А

Симпатическая система. Эта система приводит организм в состоя­ние «боевой готовности». Она вызывает учащение сердечного и дыха­тельного ритма, расширение артерий в мышцах, торможение функций пищеварительной системы, активацию потовых желез, а также влияет на деятельность некоторых эндокринных желез (например, надпочечников), заставляя их секретировать адреналин и норадреналин, активирующие мускулатуру.

Парасимпатическая система. В противоположность симпатической системе парасимпатическая приводит организм в расслабленное состоя­ние, что позволяет ему восстановить свои силы (в частности, за счет активации пищеварения). Она действует также на различные органы, вызывая эффекты, противоположные эффектам симпатической системы. Так, она вызывает урежение сердечного и дыхательного ритма, стимули­рует работу желудка и кишечника, способствует сокращению мочевого пузыря и выведению из него мочи.

Касаясь половых функций, следует отметить, что, хотя во время оргазма активируется симпатическая система, состояние предваритель­ной расслабленности, необходимое для возбуждения половых органов, так же как и состояние, наступающее после полового акта, как это ни парадоксально, обусловлено активацией парасимпатической нервной системы.

Дата добавления: 2014-10-31