Это отдых и восстановление организма. Напоминает состояние покоя, которое наступает после сытной еды. Повышенный приток крови к ЖКТ ускоряет продвижение пищи и усиливает секрецию пищеварительных ферментов. Частота и сила сердечных сокращений снижаются, зрачки суживаются, просвет дыхательных путей уменьшается, а образование слизи в них возрастает. Мочевой пузырь сокращается. Эти изменения возвращают организм в мирное состояние, которому предшествовали реакции типа «борьбы или бегства» при стрессе.
Замедление сердечной деятельности и стимуляция пищеварения – это типичные сохраняющие энергию эффекты парасимпатической системы – «покой» и переваривание пищи.
Таким образом: парасимпатическая система запасает энергию в организме, а симпатическая ее расходует.
Симпатическая система чаще разряжается вся целиком (например, при стрессе надпочечники выбрасывают катехоламины). Парасимпатическая система имеет ограниченный выброс (например, в кишечнике). Генерализованное высвобождение ацетилхолина может привести к тяжелым последствиям для организма, напоминающими отравление мухоморами.
Большинство органов в организме получают как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию. Эти системы действуют противоположно друг другу.
Лекарства, влияющие на вегетативную нервную систему, подразделяются на 2 подгруппы, согласно типам нейронов, вовлекаемых в механизм их действия. Первая группа – холинергические лекарства. Действуют на рецепторы, активируемые ацетилхолином. Вторая группа – адренергические лекарства. Действуют на рецепторы, стимулируемые норэпинефрином или эпинефрином. Обе группы: холинэргические и адренергические лекарства действуют как стимуляторы или блокаторы нейронов вегетативной нервной системы.
Сегодня мы рассмотрим лекарства, влияющие на рецепторы в клетках – мишенях, активируемых ацетилхолином.
4. Передача нервного импульса в холинэргических нейронах (биосинтез и распад ацетилхолина).
1-я стадия: биосинтез ацетилхолина: Это мгновенный процесс, способный поддерживать очень высокую скорость выделения медиатора. Холин вместе с натрием с помощью Na+ зависимого мембранного переносчика поступает из внеклеточной жидкости в цитоплазму холинэргического нейрона с помощью транспортной системы, которая ингибируется гемихолином. В ферментативной реакции холин взаимодействует с ацетилкоферментом А, который синтезируется в митохондриях с образованием ацетилхолина.
2. Накопление ацетилхолина в везикулах: После стадии синтеза, ацетилхолин транспортируется в синаптические везикулы с помощью переносчика, перемещающего протоны. Переносчик блокируется везамиколом.
3. Высвобождение ацетилхолина в синапс: Нервный импульс, достигая окончания нерва, открывает вольтанечувствительные кальциевые каналы. Ca+2 по градиенту концентрации устремляется в нервное окончание и взаимодействует с белком синаптотагмином мембраны везикула. При этом везикул склеивается с мембраной нервного окончания, разрывается и выбрасывает в синапс свое содержимое: от 1000 до 50 000 молекул ацетилхолина. Токсин ботулизма снижает высвобождение ацетилхолина.
4. Связывание с рецептором. Ацетилхолин связывается с 1) постсинаптическими рецепторами клеток – мишеней или 2) с пресинаптическими рецепторами на мембране нервной клетки, которая высвободила ацетилхолин.Это приводит к биологическому ответу в клетке: нервный импульс передается на постганглионарный нейрон или активирует специфические ферменты в эффекторных клетках через вторичные посредники.
5. Разрушение ацетилхолина: Ацетилхолин под влиянием холинэстеразы быстро превращается в холин и ацетат.
6. Реутилизация холина: Холин может быть захвачен транспортной системой с высоким средством к нему, которая переносит его обратно в нервную клетку, где он подвергается ацетилированию и запасанию до высвобождения последующим потенциалом действия.
3. Понятие о синапсах.
Синапсы – места передачи нервного импульса с одного нейрона на другой или с нейрона на эффекторную клетку. Они состоят из персинаптического нервного окончания, синаптической щели и постсинаптической мембраны с раположенной на ней рецепторами.
3. Понятие о медиаторах.
Медиаторы- передатчики нервного импульса. Они содержатся в нейронах. При возбуждении нейронов медиаторы (например, ацетилхолин), выделяются в синаптическую щель и взаимодействуют со специфическими рецепторами. Изменяется функция клеток-мишеней.
Изменения функции органов, которые возникают при активации симпатических и парасимпатических проводников представлены в таблице 6.
Неадренергический и нехолинергический отдел вегетативной нервной системы.
В настоящее время четко показано, что среди проводников вегетативной нервной системы имеются волокна, которые не содержат в качестве медиатора ацетилхолин или норадреналин. Такие нейроны получили название неадренергических, нехолинергических. Описано несколько десятков вариантов медиаторов в таких нейронах. В ряде случаев было обнаружено, что один нейрон может содержать до 5 различных видов медиаторов, функция которых не всегда до конца понятна.
Неадренергическая нехолинергическая система нейронов хорошо развита в метасимпатическом отделе вегетативной нервной системы и вегетативных сплетениях некоторых внутренних органов (миокард). В таблице 7 представлены сведения относительно роли некоторых из медиаторов данной группы.
Таблица 6. Эффекты стимуляции симпатических и парасимпатических проводников.
|
Орган |
Симпатические нервы |
Парасимпатические нервы |
||
|
радужка (зрачок) цилиарное тело секреция водянистой влаги |
секреции влаги секреции влаги |
циклоспазм отток влаги |
||
|
проводящий |
автоматизм, возбудимость, проводимость сократимость |
автоматизм, возбудимость, проводимость |
||
|
кожные, висцеральные скелетных мышц эндотелий |
констрикция дилятация дилятация |
синтез NO, дилятация |
||
|
Бронхиолы |
расслабление |
сокращение |
||
|
Желудочно-кишечный тракт гладкие мышцы сфинктеры секреция желез |
расслабление сокращение |
сокращение расслабление повышение |
||
|
Мочеполовая система гладкие мышцы сфинктеры сосуды почек гениталии мужчин |
расслабление сокращение вазодилятация эякуляция |
сокращение расслабление эрекция, за счет NO |
||
|
Кожа / потовые железы терморегуляторные апокриновые |
активация активация | |||
|
Метаболические функции
|
гликогенолиз секреция ренина секреции инсулина секреции инсулина | |||
|
Миометрий |
сокращение расслабление |
сокращение |
||
Таблица 7. Характеристика отдельных медиаторов неадренергического
нехолинергического отдела вегетативной нервной системы.
|
Медиатор |
Возможная роль |
|
Выступает как котрансмиттер в холинергических и адренергических нейронах, подавляя секрецию медиатора. Частично гидролизуется до аденозина. Как аденозин, так и АТФ реализуют ряд эффектов через семейство пуриновых рецепторов P 1 и Р 2 типов, оказывая угнетающее действие на гладкие мышцы кишечника, бронхов, сосудов и мочевого пузыря. Аденозин стимулирует ноцицепторы афферентных нервов. |
|
|
Обеспечивает инотропный эффект в отношении миокарда, расширяет почечниые, коронарные и мозговые сосуды, воздействуя на D 1 и D 5 типы дофаминовых рецепторов. Воздействуя на пресинаптические D 2 рецепторы тормозит секрецию медиаторов в ЦНС и на периферии. |
|
|
Серотонин |
Влияя на пресинаптические 5-НТ 1 рецепторы тормозит секрецию норадреналина. Вызывает сокращение гладких мышц, воздействуя на 5-НТ 2 тип рецепторов. Способствует выделению ацетилхолина в сплетениях кишечника и стимулирует моторику кишечника за счет активации 5-HT 3 типа серотониновых рецепторов. Воздействуя на 5-НТ 3 рецепторы афферентных проводников повышает их чувствительность к ноцицептивным стимулам. |
|
Окись азота (NO) |
Котрансмиттер ингибиторных нейронов нервных сплетений пищеварительного тракта, трахеи и органов малого таза. |
|
Энкефалин |
Выступает в роли медиатора тормозных вставочных нейронов. Подавляет секрецию ацетилхолина в нервных сплетениях кишечника и снижает его перистальтику. |
|
Участвует в формировании чувства голода. |
|
|
Нейропептид Y |
Угнетает секрецию воды и электролитов в кишечнике. Котрансмиттер в постганглионарных нейронах симпатической и парасимпатической нервной системы. Вызывает длительную вазоконстрикцию, которая не утсраняется -адреноблокаторами. |
|
Вазоактивный интестинальный пептид (VIP) |
Стимулирует секрецию кишечника. Выступает в роли тормозного котрансмиттера в мотонейронах кишечного сплетения. Котрансмиттер холинергических нейронов. Оказывает вазодилятирующее и кардиостимулирующее действие. |
|
Субстанция Р |
Стимулирующий котрансмиттер в холинергических сплетениях кишечника. Выступает в роли медиатора в афферентных сплетениях миокарда. Вазодилятирующее действие за счет индукции синтеза и секреции NO |
1В мозговом веществе надпочечников человека секретируется 80% адреналина и только 20% норадреналина. Интересно отметить, что у амфибий строение симпатического отдела имеет противоположный характер – роль нейромедиатора выполняет адреналин, а норадреналин является гормоном адреналовой железы (аналога надпочечников), содержание которого в ней достигает 80%. У некоторых акул адреналовые железы представлены двумя отдельными образованиями, каждое из которых секретирует либо только адреналин, либо норадреналин.
Релаксация
Расслабление активизирует ПНС и таким образом укрепляет ее. Кроме того, релаксация успокаивает настроенную на «беги или дерись» симпатическую нервную систему, потому что мышцы, расслабляясь, посылают обратно в центры тревоги мозга сигнал о том, что все хорошо. Когда человек расслаблен, он меньше подвластен стрессу и огорчениям (Benson, 2000). На самом деле релаксация способна влиять даже на генетически заложенные реакции и таким образом она снижает на клеточном уровне вред от хронического стресса (Dusek et al., 2008).
Вы можете получать пользу от релаксации не только в особых, стрессовых ситуациях. Вообще полезно обучить свое тело уметь расслабляться автоматически. Описанные ниже методы работают и в том, и в другом случаях. Для начала примите на вооружение четыре быстрых приема.
Расслабьте мышцы языка, глаз, челюстей.
Ощутите, как напряжение уходит из вашего тела в землю.
Согрейте руки теплой водой.
Прислушайтесь к себе, найдите напряженные участки в вашем организме и расслабьте их.
Диафрагмальное дыхание
Применение техники диафрагмального дыхания займет минуту‑другую. Диафрагма – это расположенная под легкими мышца, которая помогает дышать. Активная работа с ней особенно полезна для ослабления состояния тревоги.
Положите руку на живот, примерно на 5 см ниже перевернутой буквы V в середине грудной клетки. Смотрите вниз, дышите нормально и наблюдайте за рукой. Вы, скорее всего, убедитесь, что она двигается совсем слабо и как бы вверх‑вниз.
Не снимая руки с груди, постарайтесь дышать так, чтобы рука двигалась перпендикулярно грудной клетке – как бы к центру тела и затем наружу. Попробуйте дышать себе в руку как можно сильнее, чтобы рука заметно перемещалась в этой плоскости на каждом этапе дыхания.
Тут нужна некоторая тренировка, но продолжайте упражняться, и у вас получится. Потом попробуйте делать диафрагмальное дыхание, не кладя руку на область диафрагмы. Теперь вы сможете, если надо, пользоваться этим способом быстрого расслабления в публичных местах.
Последовательная релаксация
Если у вас есть от 3 до 10 минут, попробуйте выполнить упражнение последовательной релаксации. При этом вы сосредоточиваете внимание на разных частях своего тела и полностью расслабляете их, идя от ног к голове и обратно. В зависимости от того, сколько у вас есть времени, вы можете охватывать своим вниманием большие участки тела (левая нога, правая нога и так далее) или двигаться более детально (правая ступня, левая ступня, правая щиколотка и так далее). Это упражнение можно выполнять с открытыми или закрытыми глазами, но, если вы научитесь делать его, не закрывая глаз, вы сможете глубже расслабляться в присутствии других людей.
Чтобы снять напряжение в той или иной части тела, просто сконцентрируйте на ней внимание. Например, прямо сейчас осознайте ощущения в своей правой ступне. Или, сосредоточившись на определенной области тела, мысленно велите ей расслабиться, сообщите ей покой. Либо попробуйте мысленно локализовать в какой‑то области тела некую точку или пространство. (Выбирайте, что лучше подходит именно вам.)
Многие с успехом пользуются приемом последовательной релаксации еще и пред сном – для того, чтобы облегчить засыпание.
Глубокий выдох
Вдохните как можно глубже, задержите дыхание на несколько секунд, потом медленно выдыхайте и вместе с выдохом расслабляйтесь. Благодаря глубокому вдоху легкие сильно расширяются и оказываются готовыми к глубокому выдоху. А глубокий выдох «включает» ПНС, ответственную именно за эту часть дыхательного процесса.
Прикосновение к губам
В нервных окончаниях на губах человека много парасимпатических волокон, поэтому, касаясь губ, вы стимулируете ПНС. Кроме того, прикосновение к губам изначально связано с успокаивающими действиями – с приемом пищи и даже всасыванием материнского молока в младенческом возрасте.
Сосредоточение внимания на своем теле
Основная задача ПНС – поддержание в организме внутреннего равновесия, поэтому, обратив свое внимание внутрь себя, вы активируете парасимпатическую нервную сеть (если, конечно, вы не тревожитесь при этом за свое здоровье). Возможно, вы уже работали над концентрацией внимания на своем теле (например, занимались йогой или ходили на занятия по снижению стресса). Направить фокус внимания на свое тело – значит полностью осознать, почувствовать, что в нем происходит в данную минуту, но не выносить никаких суждений о происходящем и не сопротивляться ему. Просто внимательно и спокойно созерцайте свои физические ощущения. Больше от вас ничего не требуется.
Например, отметьте, что вы чувствуете, когда дышите. Почувствуйте, как прохладный воздух входит в вас и теплый выходит обратно; как грудь и живот поднимаются и опускаются. Или наблюдайте, что вы ощущаете, когда ходите, тянетесь к чему‑то, глотаете. Проследите отдельно взятое дыхание от начала до конца или присутствуйте своим вниманием в каждом отдельном шаге по дороге на работу. Такие занятия действуют удивительно успокаивающе.
Воображение
Психическую деятельность обычно связывают со словесным мышлением, но большая часть мозга работает не со словами, а обрабатывает ментальные образы. Воображение активирует правое полушарие мозга и успокаивает внутренний словесный монолог , который обычно вызывает стресс.
Воображение, как и релаксацию, легко использовать для стимуляции ПНС в любых условиях. А если вы располагаете большим интервалом времени, можно представлять себе что‑то достаточно долго, чтобы развить воображение, которое послужит мощным средством для достижения благополучия. Например, если вы разнервничались на работе, представьте себе на несколько секунд тихое горное озеро. А потом, дома, когда у вас будет достаточно времени, вообразите, что гуляете у этого озера, и украсьте свой мысленный фильм ароматом хвои, криками птиц или звуком детского смеха.
Уравновесить сердечный ритм
Обычно время между двумя последовательными ударами сердца немного меняется, хотя очень мало. Это называется вариабельность сердечного ритма (ВСР). Например, если ваше сердце делает 60 ударов в минуту, то среднее время между двумя последовательными ударами равно одной секунде. Но сердце – не метроном: интервалы между ударами постоянно меняются. И это нормально! Последовательность интервалов может выглядеть так: 1 секунда, 1,1 секунды, 1,15 секунды, 1 секунда, 0,95 секунды, 0,9 секунды, 0,85 секунды, 0,9 секунды, 0,95 секунды, 2 секунды и так далее.
Вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает активность вегетативной нервной системы. Наше сердце бьется немного быстрее, когда мы вдыхаем (возбуждается СНС), и чуть медленнее, когда мы выдыхаем (активизируется ПНС). Стресс, отрицательные эмоции, старение снижают нормальную ВСР. Доказано, что люди с относительно малой вариабельностью сердечного ритма медленнее оправляются после инфаркта (Kristal ‑ Boneh, et al., 1995).
Интересный вопрос: является ли изменчивость сердечного ритма просто следствием усиления и ослабления стресса и других факторов или ее изменения сами могут улучшать умственное и физическое здоровье? Мы имеем пока только предварительную информацию, но исследования позволяют предположить, что умение увеличивать вариабельность и согласованность ВСР связано с уменьшением стресса, оздоровлением сердечно‑сосудистой системы, укреплением иммунной системы, улучшением общего состояния (Luskin, et al., 2002; McCraty, Atkinson and Thomasino, 2003).
В процессе филогенеза выделилась эффективная система контроля, управляющая функциями отдельных органов в усложняющихся условиях жизни и позволяющая быстро адаптироваться к изменениям окружающей среды. Эта управляющая система состоит из центральной нервной системы (ЦНС) (головной мозг+спинной мозг) и двух отдельных механизмов двусторонней связи с периферическими органами, которые называются соматическая и вегетативная нервная система.
Соматическая нервная система включает в себя экстра- и интрацептивную афферентную иннервацию, специальные чувствительные структуры и моторную эфферентную иннервацию, нейроны, которые необходимы для получения информации о положении в пространстве и координации точных движений тела (восприятие чувства: угроза => ответ: бегство или нападение). Вегетативная нервная система (ВНС) вместе с эндокринной системой контролирует внутреннюю среду организма. Она подстраивает внутренние функции организма к изменяющимся потребностям.
Нервная система позволяет организму очень быстро адаптироваться , тогда как эндокринная система осуществляет длительную регуляцию функций организма. (ВНС ) функционирует в основном безучастия сознания: она действует автономно. Ее центральные структуры находятся в гипоталамусе, стволе мозга и спинном мозге. ВНС также участвует в регуляции эндокринных функций.
Вегетативная нервная система (ВНС ) имеет симпатический и парасимпатический отделы. Оба состоят из центробежных (эфферентных) и центростремительных (афферентных) нервов. Во многих органах, иннервированных обеими ветвями, активация симпатической и парасимпатической систем вызывает противоположные реакции.
При ряде заболеваний (нарушениях функций органов) лекарственные средства используются с целью нормализовать функцию этих органов. Для понимания биологических эффектов веществ, ингибирующих или возбуждающих симпатические либо парасимпатические нервы, сначала необходимо рассмотреть функции, которые контролируются симпатическим и парасимпатическим отделами.
Выражаясь простым языком , активацию симпатического отдела можно считать средством, с помощью которого организм достигает состояния максимальной работоспособности, необходимой в ситуациях с нападением или бегством.
В обоих случаях требуется огромная работа скелетной мускулатуры . Чтобы гарантировать адекватное поступление кислорода и питательных веществ, увеличивается кровоток в скелетной мускулатуре, ЧСС и сократимость миокарда, что приводит к повышению объема крови, поступающего в общий кровоток. Сужение кровеносных сосудов внутренних органов направляет кровь в мышечные сосуды.
Поскольку переваривание пищи в ЖКТ можно приостановить и, по сути, оно мешает адаптации к стрессу, движение пищевого комка в кишке замедляется до такой степени, что перистальтика становится минимальной и сужаются сфинктеры. Более того, для увеличения снабжения питательными веществами сердца и мышц в кровь должны высвобождаться глюкоза из печени и свободные жирные кислоты из жировой ткани. Бронхи расширяются, увеличивая дыхательный объем и захват кислорода альвеолами.
Потовые железы тоже иннервируются симпатическими волокнами (влажные ладони при волнении); однако окончания симпатических волокон в потовых железах являются холинергическими, т. к. в них вырабатывается исключительно нейромедиатор ацетилхолин (АХ).
Образ жизни современного человека отличается от образа жизни наших предков (человекообразных обезьян), но биологические функции остались прежними: вызванное стрессом состояние максимальной работоспособности, но без мышечной работы с потреблением энергии. Различные биологические функции симпатической нервной системы реализуются за счет разных рецепторов в плазматической мембране внутри клеток-мишеней. Эти рецепторы подробно описываются далее. Для облегчения понимания последующего материала подтипы рецепторов, участвующих в симпатических реакциях, перечислены на рисунке ниже (α1, α2, β1, β2, β3).
Внутренние органы нашего организма (как сердце, желудок, кишечник) управляются частью известной как автономная нервная система (АНС). В большинстве ситуаций мы не осознаем, как функционирует АНС, это происходит непроизвольным образом. Например, мы не можем видеть работу кровеносных сосудов так же, как и оказать влияние на частоту сердечных сокращений. Хотя большинство автономных функций рефлексивные, некоторые из них человек может контролировать сознательно, но в определенной степени. Это глотание, дыхание и сексуальное возбуждение.
Обеспечивая гомеостаз, автономная (или является очень важной в выборе образа поведения, поступков, управляемых головным мозгом. Так бывает в чрезвычайных ситуациях, провоцирующих стрессы и требующих от нас концентрации внутренних сил в борьбе со сложившейся обстановкой так же, как и при расслабляющих обстоятельствах, способствующих восстановлению и отдыху.
АНС состоит из трех отделов:
Симпатическая нервная система (СНС);
Парасимпатическая нервная система (ПНС);
Выступает посредником в реакциях, связанных с напряженными ситуациями, путем усиления и повышения кровяного давления. Она гарантирует, что организм в стрессовых ситуациях или при опасностях готов действовать незамедлительно. Это соответствует классическому ответному чувству «бороться или бежать», опосредованному двумя главными химическими посланниками - эпинефрином (адреналин) и норадреналином. По этой причине СНС называют «рабочим нервом».
Парасимпатическая нервная система, напротив, является «спокойной» частью АНС. Она также известна как «нерв спокойствия». В то время как симпатическая нервная система готовит организм к стрессовым ситуациям, ПНС служит «перезаправкой» энергии и восстановления. Она стимулирует действия, которые происходят, когда организм находится в покое, особенно во время еды, дремоты, сексуального возбуждения.
Но симпатический и парасимпатический отделы АНС хотя и функционируют друг против друга, не являются противоположностями. Скорее это взаимосвязанный комплекс, создающий баланс в пределах нашего организма. Между этими отделами существуют динамические взаимодействия, которые регулируются вторичными посредниками (циклическим аденозинмонофосфатом и циклическим гуанозинмонофосфатом). Например, когда сердце получает невральную стимуляцию со стороны ПНС, сердцебиение замедляется, и наоборот, когда сердце получает невральную стимуляцию нейронами СНС, увеличиваются частоты сердечных сокращений.
Симпатическая активация может ингибировать парасимпатическую активацию пресинаптически. Аналогично в пресинаптическом торможении движения симпатических нервов участвует парасимпатическая нервная система.
Функции сбалансированной вегетативной нервной системы жизненно важны. При нарушении взаимодействия между «рабочим нервом» и «нервом спокойствия» возникают некоторые ограничения, тем самым ставя под угрозу качество жизни.
Так, сверхстимуляция СНС может привести к таким проблемам, как беспокойство, артериальная гипертензия и пищеварительные нарушения. Сверхстимуляция ПНС может закончиться пониженным давлением и ощущением усталости.
Парасимпатическая нервная система, так же как и симпатическая, не сконцентрирована в одной области, а распределена по большой площади. Вегетативные центры ПНС расположены в области мозгового ствола и области крестцового отдела спинного мозга. В продолговатом мозгу черепные нервы, VII пара, IX пара и X пара формируют преганглионарные парасимпатические волокна. От или спинного мозга преганглионарное волокно (длинное) переносится по направлению к ганглиям, которые расположены очень близко к целевому органу, и делает синапс. Синапс использует нейромедиатор, названный ацетилхолином. В этой области от ганглии постганглионарное волокно (короткое) проектируется непосредственно на целевой орган, используя также ацетилхолин.
Ацетилхолин действует на два типа холинергических рецепторов: мускариновый и никотиновый (или ацетилхолиновые рецепторы). Хотя парасимпатическая нервная система использует ацетилхолин (как нейромедиатор), петиды (холецистокинин) тоже могут выполнять эту функцию.