Что такое соматическая нервная система
Соматическая нервная система (СНС) — это отдел периферической нервной системы, отвечающий за все волевые движения тела. Соматическая нервная система состоит из относительно крупных сенсорных и моторных нервов, которые быстро проводят импульсы, позволяя нам быстро реагировать на раздражители в окружающей среде.
Что такое соматическая нервная система?
Соматическая нервная система находится под сознательным контролем, то есть мы можем выбирать, двигать нашими мышцами или нет. Например, когда мы решаем взять в руки книгу, наш мозг посылает сигналы по двигательным нейронам к мышцам руки, приказывая им сократиться.
Соматическая нервная система также может подвергаться бессознательной активации. Например, когда мы вызываем рефлекс, используем мышечную память или автоматически отстраняемся от болевого раздражителя.
Как СНС сочетается с остальной нервной системой?
Нервная система человека делится на центральную и периферическую нервные системы.
Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. Периферическая нервная система (ПНС) состоит из всех остальных нервов, расположенных по всему телу. Периферические нервы соединяют центральную нервную систему с нашими органами, мышцами и железами. ПНС подразделяется на соматическую нервную систему и вегетативную нервную систему.
Соматическая нервная система (СНС) — это добровольная нервная система, то есть мы можем выбирать, активировать ли ее. Ее главная обязанность — сознательный контроль движений скелетных мышц. СНС также занимается некоторыми непроизвольными движениями, например, рефлексами.
Вегетативная нервная система (ВНС) отвечает за непроизвольные функции организма, то есть работает автоматически. Она контролирует все процессы, которые поддерживают нашу жизнь и функционирование, такие как сердцебиение, дыхание и пищеварение. Вегетативная нервная система подразделяется на симпатическую (борьба или бегство) и парасимпатическую (отдых и переваривание).
Соматическая и вегетативная нервные системы часто работают вместе. Например, при контроле мочевого пузыря: парасимпатическая иннервация позволяет моче выходить из мочевого пузыря, но для мочеиспускания необходим соматический (волевой) мышечный контроль.
Анатомия соматической нервной системы
Соматическая нервная система включает в себя все нервы, иннервирующие скелетные мышцы. Эти нервы берут начало в спинном мозге и стволе головного мозга и распространяются по всей периферической нервной системе. Соматические нервы позволяют нам управлять движениями мышц добровольно, но они также могут активироваться без сознательного решения (например, рефлексы).
Соматическая нервная система включает в себя сенсорные и моторные нейроны. Сенсорные нейроны являются афферентными, то есть они посылают сигналы от тела к мозгу. Эфферентные двигательные нейроны делают обратное. Соматические нервные волокна изолированы относительно толстым слоем миелина, поэтому они быстро проводят импульсы.
Это позволяет нам быстро реагировать на раздражители в окружающей среде.
Мозг и спинной мозг
Соматическая нервная система является частью периферической нервной системы, но центральная нервная система все же имеет решающее значение для ее функционирования. Мозг интерпретирует сенсорный вход и подает сигналы двигательных реакций для управления всем телом. Двигательная кора в лобной доле генерирует соматические двигательные импульсы.
Спинной мозг — это длинный столб нервов, проходящий по спине и передающий сообщения между головным мозгом и другими частями тела. Он является важнейшим релейным центром для соматических двигательных нейронов и соматической рефлекторной дуги.
Некоторые нервы, участвующие в соматической нервной системе, выходят непосредственно из головного и спинного мозга. Они называются черепными и спинномозговыми нервами.
Существует 12 пар черепных нервов, десять из которых берут начало в стволе мозга. Эти нервы получают сигналы от органов чувств, таких как глаза и нос.
Черепные нервы также добровольно управляют мышцами головы.
Существует 31 пара спинномозговых нервов, которые связаны с различными областями позвоночника. Они передают соматосенсорные и волевые двигательные сигналы между периферией и спинным мозгом.
Соматические сенсорные нейроны
Сенсорные нейроны в соматической нервной системе имеют окончания в мышцах, костях и коже. Они улавливают соматические ощущения, то есть любые ощущения, испытываемые телом.
Соматические ощущения могут быть экстероцептивными (вне тела) или проприоцептивными (внутри тела). К экстероцептивным соматическим ощущениям относятся прикосновение, боль, температура и давление. К проприоцептивным ощущениям относятся положение суставов и напряжение мышц, они помогают ориентироваться в окружающей среде.
Соматические двигательные нейроны
Двигательные нейроны в соматической нервной системе иннервируют скелетные мышцы. То есть все мышцы, которыми мы можем добровольно управлять. Существует два основных типа: верхние двигательные нейроны и нижние двигательные нейроны.
Верхние двигательные нейроны зарождаются в коре головного мозга. Они синапсируют с нижними двигательными нейронами в спинном мозге, которые далее иннервируют мышцы. Синапсы — это места, где нервы передают химические или электрические импульсы другим нервам или целевой ткани.
Верхние двигательные нейроны
Верхние двигательные нейроны — это нервные клетки, которые передают сигналы от головного мозга к спинному. Они берут начало в первичной моторной коре головного мозга, расположенной в лобной доле. Моторная кора генерирует сигналы для добровольного управления двигательными действиями. Верхние двигательные нейроны проходят по двум путям: пирамидному и экстрапирамидному.
Пирамидный тракт: большинство верхних двигательных нейронов проходят через медуллярные пирамиды в стволе головного мозга — области, соединяющей головной и спинной мозг. Эти волокна пирамидного тракта передают сигналы для всех добровольных мышечных движений, от широких до чрезвычайно точных.
Экстрапирамидный тракт: Эти нервные волокна не проходят через медуллярные пирамиды, поскольку проходят через ствол мозга.
Волокна экстрапирамидного тракта передают сигналы об изменениях в добровольных движениях, таких как скорость и координация. Они также передают сигналы для непроизвольного двигательного контроля, например, позы, и действий, которые со временем становятся непроизвольными, т.е. мышечной памяти.
Нижние двигательные нейроны
Нижние двигательные нейроны являются конечным звеном соматической нервной системы. Они берут начало в спинном мозге и иннервируют скелетные мышцы всего тела. Когда нижний двигательный нейрон получает стимуляцию от верхнего двигательного нейрона, он вызывает сокращение мышцы. Нижние двигательные нейроны в соматической нервной системе состоят из трех типов: альфа, бета и гамма.
Альфа-моторные нейроны: Это самые многочисленные нижние двигательные нейроны в соматической нервной системе. Альфа-двигательные нейроны иннервируют основную часть мышцы и обеспечивают ее сокращение.
Гамма-моторные нейроны: В отличие от альфа-нейронов, гамма-нейроны не вызывают сокращения мышц.
Вместо этого они иннервируют чувствительные к растяжению волокна мышцы и сообщают альфа-нейронам о необходимости продолжать сокращение.
Бета-моторные нейроны: О роли бета-моторных нейронов известно немного. Они иннервируют те же типы двигательных волокон, что и альфа- и гамма-двигательные нейроны, поэтому они могут поддерживать функции двух других.
Нижние двигательные нейроны также участвуют в соматической рефлекторной дуге. Сенсорные нервы обнаруживают определенный стимул и могут синапсировать непосредственно с нижними двигательными нейронами в спинном мозге, чтобы вызвать специфическое сокращение мышц. Рефлекторная дуга обходит мозг, поэтому эти действия происходят быстро, но непроизвольно. Например, нажатие на сухожилие надколенника под коленом вызывает сокращение и разгибание четырехглавой мышцы голени. Импульс от сенсорного нерва может также пройти через один или несколько интернейронов и достичь двигательного нерва.
Как СНС генерирует движение?
Человеческое тело содержит три основных типа мышц: скелетные, сердечные и гладкие.
Сердечная мышца составляет сердце, а гладкая мышца присутствует во внутренних системах, таких как пищеварительный тракт. Обе они контролируются вегетативной нервной системой.
Соматическая нервная система контролирует скелетную мускулатуру, которая обычно приходит на ум, когда мы думаем о мышцах. Примерами скелетных мышц являются бицепсы, трицепсы и квадрицепсы.
Когда нижние двигательные нейроны достигают мышцы, они синапсируют с мышечными волокнами, образуя нервно-мышечное соединение. Мышечные волокна — это длинные, цилиндрические клетки, из которых состоят наши мышцы. Большинство мышечных волокон предназначены для создания реального мышечного сокращения. Их иннервируют альфа-моторные нейроны. Мышечные волокна, которые не сокращаются, называются мышечными веретенами, они определяют растяжение мышцы и иннервируются гамма-двигательными нейронами.
Этапы мышечного сокращения от намерения до действия таковы:
- Соматосенсорный вход сообщает мозгу, что мы должны двигаться (например, рука лежит на горячей поверхности), или мы просто решаем двигаться (например, хотим взять карандаш).
- Первичная моторная кора генерирует моторный сигнал.
- Верхние двигательные нейроны принимают сигнал и передают его в спинной мозг.
- В спинном мозге верхние и нижние двигательные нейроны синапсируют.
- Нижние двигательные нейроны доставляют сигнал к мышечным волокнам через нервно-мышечные соединения.
- Сигнал запускает сокращение мышечных волокон, и мышца сокращается.
- Мышца сокращается и производит усилие для выполнения намеченного действия!
Этот быстрый процесс многократно повторяет каждое движение наших скелетных мышц.
Сенсорный сигнал от мышц и суставов передается обратно в центральную нервную систему, что позволяет нам контролировать наши движения и корректировать их по мере необходимости. Эта обратная связь называется проприоцепцией и имеет решающее значение, поскольку позволяет нам знать, где наши конечности находятся в пространстве и какую силу мы прикладываем.
Расстройства соматической нервной системы
Повреждение соматической нервной системы может произойти на любом участке от двигательной коры головного мозга до скелетных мышц.
Общими терминами для обозначения заболеваний соматической нервной системы являются болезнь двигательных нейронов и периферическая невропатия.
Симптомы часто включают тремор, мышечные спазмы и нарушение двигательной функции. Некоторые заболевания являются врожденными, то есть человек рождается с ними, или они могут развиваться в течение жизни. Причины, такие как травмы, вирусы и токсины, могут быть генетическими или внешними. Причины и факторы риска часто остаются невыясненными.
Примерами расстройств, затрагивающих соматическую нервную систему, являются:
- Боковой амиотрофический склероз (ALS), также называемый болезнью Лу Герига
- Рассеянный склероз (РС)
- Полиомиелит
- Грыжа диска
- Радикулопатия (защемление нерва)
- Травма спинного мозга
Лечение этих заболеваний может быть различным. Некоторые из них могут включать в себя медикаменты, а другие могут потребовать хирургического вмешательства. Стратегии сохранения общего здоровья соматической нервной системы включают регулярные физические упражнения умеренной интенсивности и диету с низким содержанием жиров и антиоксидантов.
Заключение
Соматическая нервная система имеет решающее значение для управления всеми волевыми движениями. Соматосенсорные нервы позволяют нам воспринимать информацию из окружающей среды, такую как давление, температура и боль, а также положение нашего тела. Соматические двигательные нервы иннервируют скелетную мускулатуру тела для выработки соответствующих двигательных реакций.
Часто задаваемые вопросы
Каковы обязанности SNS?
Соматическая нервная система обеспечивает сознательный контроль над движением скелетных мышц. Она является отделом периферической нервной системы и включает сенсорные и моторные нейроны. Она также участвует в некоторых бессознательных двигательных функциях (например, координация движений, работа с мышечной памятью, рефлексы).
Каковы примеры функций SNS?
Существует множество примеров соматической нервной системы в действии. Соматическая нервная система отвечает за движение скелетных мышц. В качестве примера можно привести ходьбу, бег, поднятие тяжестей и занятия спортом.
Соматическая нервная система также контролирует движения глаз и головы, например, моргание и глотание.
Каковы основные компоненты SNS?
Основными компонентами СНС являются соматосенсорные нейроны, моторная кора, верхние и нижние моторные нейроны и нервно-мышечные соединения. Соматосенсорные нейроны посылают в мозг информацию о давлении и прикосновении. Двигательная кора генерирует двигательный сигнал, который верхние двигательные нейроны передают в спинной мозг. Нижние двигательные нейроны передают сигнал от спинного мозга к мышце, который передается через нервно-мышечный узел.
Как я могу защитить свой SNS?
С возрастом соматическая нервная система претерпевает естественный спад, что приводит к снижению сенсорного и моторного контроля. Часто это происходит из-за ухудшения состояния нервно-мышечного соединения (НМЯ). Исследования показывают, что диета играет важную роль в здоровье НМЖ.
Эксперименты на мышиных моделях показали, что отказ от высокожировой диеты и избыточного потребления калорий может предотвратить ухудшение состояния NMJ и даже обратить вспять некоторые виды повреждений.
Реактивные виды кислорода также могут повреждать NMJ. Эти свободные радикалы являются естественными побочными продуктами некоторых телесных процессов, включая сокращение мышц.
Наш организм обычно вырабатывает антиоксиданты, чтобы противостоять этому, но увеличение потребления антиоксидантов может обеспечить дополнительную защиту NMJ. Это может включать добавки витамина D, продукты, богатые витамином Е (например, шпинат и помидоры), и другие богатые антиоксидантами продукты (например, темный шоколад, черника, орехи пекан и капуста).
Регулярные занятия спортом умеренной интенсивности могут увеличить выработку антиоксидантов и предотвратить повреждение NMJ. Изнурительные тренировки могут вызвать чрезмерное образование реактивных форм кислорода и потенциально перегрузить естественные антиоксиданты организма.
Всегда ли слово «соматический» относится к СНС?
Нет, «соматический» на самом деле означает «связанный с телом». Соматическая нервная система получила свое название потому, что в ее обязанности входят ощущения и движения тела.
Может возникнуть некоторая путаница, поскольку слово «соматический» используется во многих терминах, не относящихся к соматической нервной системе.
Например:
- Соматические клетки: большинство клеток, из которых состоит тело (кожа, мышцы, кости, нервы и т.д.), в отличие от половых клеток, которые являются репродуктивными клетками (сперматозоиды, яйцеклетки).
- Соматическое синдромальное расстройство: Состояние психического здоровья, при котором у человека проявляются специфические физические симптомы, которые не всегда имеют объяснимую медицинскую причину. Хотя физические симптомы могут быть связаны с СНС, их не следует путать с расстройствами СНС.
РЕСУРСЫ ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ АНАХАНЫ
ВИКИ ПО ФИЗИЧЕСКОМУ ЗДОРОВЬЮ
Реакция «бой или полет
Гигиена сна
Управляемая медитация для сна
БЛОГИ О ФИЗИЧЕСКОМ ЗДОРОВЬЕ
Что такое нервная система
Что такое центральная нервная система
Что такое блуждающий нерв
Что такое периферическая нервная система
Что такое соматическая нервная система
Ссылки
https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK556027/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539845/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441977/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554616/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554542/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532258/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7182767/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8225025/
46 Соматическая нервная система
Соматическая нервная система представляет собой часть нервной системы человека, которая отвечает за обеспечение моторных и сенсорных функций организма. Своё название – «соматическая» — она получила от слова «soma», что в переводе на русский язык значит «тело». Второе название системы – анимальная, так как она имеется также у животных.
Периферическая нервная система
располагает двумя подразделениями. Это
соматическая система и вегетативная
система. Основное отличие в функционировании
этих систем заключается в том, что
соматическая система всегда находится
под контролем человеческого сознания,
в то время как вегетативная система
отвечает за рефлекторные и бессознательные
действия.
Соматическая нервная система человека многофункциональна. Её базовыми задачами являются сбор информации из внешнего мира и передача полученной информации. Благодаря её работе человек своевременно реагирует на внешние факторы собственным телом. Скелет и мышцы скелета мгновенно «уклоняются» от внешней угрозы, получая соответствующее сообщение через соматический отдел. Вся мускулатура организма, все мышцы, сухожилия начинают работать не произвольно, а под руководством нервной системы.
Как же устроен механизм столь быстрого
доведения осознанно переработанной
информации? В экстремальной ситуации
в организме начинает функционировать
соматическая рефлекторная дуга. Рефлекс
представляет собой реакцию человеческого
организма на внешние факторы, соматическая
нервная система «черпает» внешние
факторы из результатов работы органов
чувств. Точнее, органы чувств, заметив
опасность, передают сигнал. Чувствительный
нейрон нервного окончания органа чувств
передаёт сигнал чувствительному нейрону,
расположенному в ганглии спинного
мозга.
Нарушения в работе соматической части
периферической нервной системы
проявляются в виде торможения, замедленной
реакции организма на факторы внешнего
мира. Соматические симптомы диагностируют
у семидесяти процентов лиц, обращающихся
к врачу с жалобами на «депрессию». Они
ощущают постоянную усталость, сонливость,
общую слабость и быструю утомляемость.
Внимание страдающих депрессией людей
часто рассеянно, наблюдается общее
торможение. Состоянием, противоположным
состоянию депрессии, выступает паника.
В психологии и психоневрологии выделяется
такое явление, как психосоматика.
Психосоматика конкретного человека
определяет скорость его реакций на
объекты и явления внешнего мира, частоту
перемены настроения и способность или
неспособность быстро переключаться с
одного вида активности на другой.
Психосоматика каждого человека
индивидуальна, именно она определяет
темперамент. Так, скорость реакции
холерика будет выше средней скорости
реакции, поэтому холерики быстро
переключают внимание с одного объекта
на другой, они более вспыльчивы и
несдержанны. Их симпатическая нервная
система отличается повышенной
возбудимостью. У флегматиков и
меланхоликов, напротив, замечается
преобладание процессов торможения над
процессами возбуждения. Темперамент,
в отличие от характера, изменить
практически невозможно, потому что его
определяет не столько воспитание,
сколько заложенная с рождения соматическая
нервная система.
ВЕГЕТАТИ́ВНАЯ
НЕ́РВНАЯ СИСТЕ́МА (автономная нервная
система) (от лат. vegeto — возбуждаю,
оживляю), часть нервной системы позвоночных
животных и человека, регулирующая работу
внутренних органов (сердце, кровеносные
сосуды, желудочно-кишечный тракт, половые
органы, железы внутренней и внешней
секреции и др.) и участвующая в поддержании
гомеостаза (постоянства внутренней
среды). Название «автономная» указывает
на то, что работа этой системы обычно
не находится под непосредственным
контролем сознания.
Еще
в 1801 К. Биша разделил жизненные процессы
в организме на животные и органические
(свойственные как животным, так и
растениям), полагая, что животная жизнь
регулируется спинным мозгом, а органическая
поддерживается симпатической ганглионарной
системой. В 1907 И. Рейл ввел понятие
«вегетативная нервная система» для
обозначения структур, регулирующих
внутренние отправления организма, в
отличие от нервных структур, иннервирующих
скелетные мышцы и обеспечивающих внешние
реакции, прежде всего двигательные
функции (соматическая нервная
система.
Благодаря этому в вегетативных ганглиях
может осуществляется первичная
интегративная обработка поступающих
сигналов, и формируются простейшие
регуляторные команды, протекающие по
типу периферических вегетативных
рефлексов. Таким образом, вегетативные
ганглии можно рассматривать как
вегетативные нервные центры, вынесенные
на периферию.
Анатомически
и функционально вегетативная нервная
система подразделяется на два отдела:
симпатический и парасимпатический,
различающиеся по локализации клеточных
тел пре- и постганглионарных нейронов. Роль вегетативной нервной системы
ВНС обеспечивает регуляцию деятельности
внутренних органов, имеющих в своем
составе гладкую мышечную и железистую
ткани. К таким органам относятся все
органы пищеварительной, дыхательной,
мочевой, половой систем, сердце и сосуды
(кровеносные и лимфатические), эндокринные
железы. ВНС также принимает участие в
работе скелетной мускулатуры, регулируя
обмен веществ в мышцах. Роль ВНС состоит
в поддержании определенного уровня
функционирования органов, в усилении
или ослаблении их специфической
деятельности в зависимости от потребностей
организма.
В связи с этим в ВНС выделяют
две части (симпатическая и парасимпатическая),
которые оказывают на органы противоположное
влияние.
Вегетативная и соматическая нервная система разделяется, конечно, условно, поскольку это единая нервная система одного организма, волокна которой разветвлены во всех органах и тканях организма и связаны друг с другом через единый центр.
Соматическая нервная система – определение, функции и примеры
Определение соматической нервной системы
Соматическая нервная система (SoNS), также известная как произвольная нервная система, является частью периферической нервной системы (PNS). Он состоит из нейронов, которые связаны со скелетными или поперечно-полосатыми мышечными волокнами и влияют на произвольные движения тела.
Периферическая нервная система состоит из всех нейронов, существующих за пределами головного и спинного мозга. Он действует как посредник между центральной нервной системой (ЦНС) и мышцами, кожей и органами чувств.
Нервы ПНС посылают электрохимические сигналы туда и обратно между ЦНС и остальной частью тела. Большую часть ПНС составляют 12 пар черепно-мозговых нервов и 31 пара спинномозговых нервов. Некоторые нейроны в этих нервах имеют сенсорную функцию, а другие — моторную. Двигательные нейроны, иннервирующие поперечнополосатые мышцы, образуют соматическую нервную систему.
Функции соматической нервной системы
СНС содержит как афферентные нервы, идущие к ЦНС, так и эфферентные нервы, отвечающие за передачу сигналов от ЦНС к остальным частям тела. Головной и спинной мозг обрабатывают входные данные из различных источников и интегрируют их, прежде чем разработать ответ. Эта реакция определяет место и силу сокращения мышц в разных частях тела. Следовательно, основной функцией соматической нервной системы является соединение ЦНС с органами и поперечно-полосатыми мышцами для обеспечения сложных движений и поведения.
Кроме того, SoNS также опосредует подмножество непроизвольных мышечных реакций, называемых рефлекторными дугами.
Рефлекторная дуга приводит к чрезвычайно быстрому сокращению мышц в ответ на стимул при минимальном вмешательстве со стороны головного мозга. В то время как импульс для большинства произвольных мышечных сокращений возникает в головном мозге или стволе головного мозга, рефлекторное действие может быть вызвано только одним сенсорным и двигательным нейроном, который синапсирует в спинном мозге. Двигательная реакция практически «запрограммирована» на конкретный стимул. Коленный рефлекс на стимуляцию связки надколенника в колене является примером рефлекторной реакции. Другие примеры включают немедленное отдергивание руки при прикосновении к горячей плите или быструю смену позы, когда ступня ставится на острый камень.
Примеры реакции соматической нервной системы
Соматическая нервная система неразрывно связана с центральной нервной системой с сенсорными и двигательными нейронами СНС, сообщающимися с головным и спинным мозгом. Поперечно-полосатые скелетные мышцы под произвольным контролем получают сигналы к сокращению на основе стимулов, передаваемых в ЦНС.
Например, во время прогулки по тропическому лесу вы осматриваете лесную подстилку в поисках упавших веток, насекомых или подлеска. Поскольку ЦНС постоянно получает визуальную информацию, она посылает сообщения в периферическую нервную систему, особенно в СНС, чтобы изменить положение и сократительную способность скелетных мышц и приспособиться к изменениям поверхности лесной подстилки. В то же время, если к вашей икроножной мышце присосалась пиявка, сенсорные нейроны указывают на наличие стойкого ощущения сырости на ноге. Скелетные мышцы действуют так, чтобы изменить ваше положение, чтобы область можно было визуально осмотреть. При обнаружении пиявки ЦНС посредством памяти и обучения направляет скелетные мышцы рук и пальцев через СНС к поиску соли. Навыки крупной и мелкой моторики используются для того, чтобы посыпать пиявку щепоткой соли, чтобы убедиться, что она упадет.
Подобные события происходят в нервной системе при самых разных видах деятельности. Например, танцовщица на сцене интегрирует свои воспоминания о музыке и хореографии в ЦНС, чтобы управлять движением своих скелетных мышц через СНС.
От неподвижной готовности ее тела перед началом музыки до последнего поклона и улыбки нейроны СНС сигнализируют каждой большой и малой группе поперечно-полосатых мышц тела в зависимости от направлений ЦНС.
Двигательные нейроны
Нервный путь, приводящий к сокращению скелетных мышц, можно функционально разделить на два основных типа нейронов – верхние мотонейроны центральной нервной системы и нижние мотонейроны соматической нервной системы. Нижние двигательные нейроны могут входить в состав черепно-мозговых или спинномозговых нервов. Они иннервируют мышечные волокна и непосредственно вызывают их сокращение.
Верхние двигательные нейроны располагаются в прецентральной извилине головного мозга. Эта область расположена ближе к заднему концу лобной доли в коре головного мозга и связана с первичной моторной корой. Аксоны верхних мотонейронов, связанные с произвольными движениями мышц, проходят по ЦНС двумя путями — кортико-спинномозговым и кортико-бульбарным путями.
Нейроны, аксоны которых проходят по корково-бульбарному синапсу, соединяются с нижними двигательными нейронами в стволе головного мозга. Аксоны этих нижних двигательных нейронов образуют черепные нервы, такие как глазодвигательный, блоковый или тройничный нервы, которые участвуют в сокращении скелетных мышц лица, шеи, челюсти и языка.
На изображении показаны верхние двигательные нейроны, выходящие из прецентральной извилины и направляющиеся по корково-бульбарному тракту к стволу мозга.
Аксоны других верхних мотонейронов проходят по корково-спинномозговому пути, минуя продолговатый мозг и достигая вентральных рогов спинного мозга.
На изображении показано происхождение верхних мотонейронов из прецентральной извилины, которые проходят через средний и продолговатый мозг, образуя латеральный и передний корково-спинномозговые пути. Основная функция этих нейронов — соединять головной мозг со спинным. В спинном мозге верхние мотонейроны образуют синапсы с нижними мотонейронами и выделяют глутамат в синаптическую щель.
Деполимеризация нижнего мотонейрона приводит к передаче потенциала действия к скелетным мышцам.
Нижние двигательные нейроны бывают трех типов – альфа, бета и гамма. Альфа-мотонейроны представляют собой толстые, миелинизированные, мультиполярные нервные волокна, которые участвуют в иннервации большинства волокон скелетных мышц и вызывают их сокращение. Гамма-мотонейроны поддерживают активность альфа-мотонейронов, удерживая мышечные веретена в напряжении. Альфа-мотонейроны могут получать сигналы от верхних мотонейронов для произвольного движения мышц. В то же время они могут получать информацию от сенсорных и интернейронов, чтобы инициировать рефлекторные действия. Количество альфа-мотонейронов, иннервирующих одну мышцу, зависит от степени контроля мелкой моторики, необходимой в этом месте. Следовательно, с мышцами пальца связано значительно больше альфа-мотонейронов, чем с мышцами бедра или плеча.
Нервно-мышечное соединение
Окончание аксона альфа-мотонейрона образует нервно-мышечное соединение с поперечно-полосатыми мышечными волокнами, где в качестве нейротрансмиттера высвобождается ацетилхолин.
Когда потенциал действия достигает конца аксона альфа-мотонейрона, потенциалзависимый ионный канал позволяет ионам кальция поступать в нейрон. Эти ионы вызывают слияние синаптических пузырьков с плазматической мембраной, что приводит к высвобождению ацетилхолина в нервно-мышечное соединение. Затем ацетилхолин связывается с никотиновыми рецепторами на мышечных клетках. Эти рецепторы представляют собой ионные каналы, которые открываются при связывании лиганда, что затем приводит к каскаду ионов внутри мышечного волокна, что приводит к мышечному сокращению.
Двумя сильнодействующими токсинами, воздействующими на нервно-мышечные соединения, являются ботулотоксин и столбнячный токсин. Оба химических вещества вырабатываются бактериями: первое — бактерией под названием Clostridium botulinum , а второе — Clostridium tetani . Ботулизм может поражать людей при вдыхании или проглатывании токсина или при проглатывании бактериальных спор из зараженной пищи. Это особенно верно для неправильно приготовленных консервов, поскольку теплая, влажная и анаэробная среда внутри пищевых контейнеров может создать благоприятную среду для роста бактерий.
Токсин препятствует слиянию синаптических пузырьков с плазматической мембраной нейронов и, таким образом, препятствует высвобождению ацетилхолина в нервно-мышечное соединение. Поэтому он приводит к параличу вначале мышц лица, а в тяжелых случаях даже гладкой мускулатуры диафрагмы. Это один из самых сильнодействующих известных нейротоксинов со смертельной дозой 1 микрограмм для взрослого человека. Единственным другим токсином такой силы является столбнячный токсин, и он действует аналогичным образом. Когда столбнячный токсин попадает в пресинаптическое окончание нерва, он предотвращает высвобождение нейротрансмиттеров в нервно-мышечное соединение. В то время как ботулинический токсин вызывает вялый паралич, столбнячный токсин вызывает спастический или ригидный паралич.
Сенсорные нейроны
Афферентные сенсорные нейроны соматической нервной системы передают в ЦНС информацию об угле сустава, длине мышц, мышечном напряжении и наличии вредных раздражителей.
Проприорецепторы
В дополнение к типичным экстрафузальным мышечным волокнам тело мышцы также содержит мышечные веретена.
Эти небольшие органы чувств содержат специализированные мышечные волокна, имеющие центральный несократительный сегмент. Афферентные нейроны соматической нервной системы имеют в этой области свои сенсорные дендриты. Эти дендриты содержат ионные каналы, которые открываются в ответ на механическое воздействие на клетку. Когда мышечное веретено растягивается, открытие ионных каналов генерирует потенциал действия в этих сенсорных нейронах. Наличие механически управляемых ионных каналов позволяет этим нейронам нести подробную информацию о состоянии мышцы и ее сократительной активности.
Ноцицепторы
Ноцицепторы — это болевые рецепторы, расположенные по всему телу и являющиеся важной частью предотвращения травм, особенно в мышечных волокнах. Эти нейроны активируются в ответ на потенциально опасные раздражители, такие как жара, холод или экстремальные нагрузки. Наличие ноцицепторов предотвращает чрезмерное растяжение суставов, перенапряжение мышц и защищает нас от широкого спектра травм.
- Альфа-мотонейроны – Нижние мотонейроны ствола головного и спинного мозга, связанные с поперечно-полосатыми мышечными волокнами и непосредственно ответственные за их сокращение.
- Экстрафузальное мышечное волокно – Скелетные поперечнополосатые мышечные волокна иннервируются альфа-мотонейронами и прикрепляются к костям через сухожилия. Основная функция заключается в создании скелетных движений за счет сократительного напряжения. Составляют большую часть поперечно-полосатых мышц в организме человека.
- Нижние двигательные нейроны – Эффекторные нейроны произвольного сокращения мышц, обычно синапсирующие в нервно-мышечном соединении с поперечно-полосатыми мышечными волокнами. Тело клетки расположено либо в мозговых пирамидах ствола головного мозга, либо в передних рогах спинного мозга.
- Верхние мотонейроны – Нейроны, которые берут начало в стволе мозга или моторной коре и передают информацию нижним мотонейронам в спинном мозге или пирамидах продолговатого мозга.
Тест
1. Какое из этих утверждений о моторных нейронах НЕ верно?
A. Тела клеток верхних двигательных нейронов находятся в префронтальной коре
B. Ацетилхолин — единственный нейротрансмиттер, высвобождаемый в синапсах между верхними и нижними двигательными нейронами
C. Аксоны верхних мотонейронов спускаются к спинному мозгу в корково-бульбарном пути
D. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос №1
D верно. Верхние двигательные нейроны имеют свои клеточные тела в прецентральной извилине, в задней части лобной коры. Глутамат является основным нейротрансмиттером, используемым в синапсах между верхними и нижними двигательными нейронами. Ацетилхолин предпочтителен для большинства нервно-мышечных соединений. Аксоны верхних мотонейронов направляются к спинному мозгу по корково-спинномозговому тракту. Корково-бульбарный путь несет аксоны верхних мотонейронов к синапсам в стволе мозга.
2. Какой из этих смертельных токсинов используется в косметических процедурах?
A. Botulinum toxin
B. Tetanus toxin
C. Curare
D. Все из вышеперечисленного
Ответ на Вопрос № 2
A . Ботулинический токсин, коммерчески известный как ботокс, используется в косметических процедурах. Он вводится локально в лицевые мышцы и через две недели вызывает вялый паралич. Инъекцию необходимо делать каждые шесть месяцев для лечения морщин. Он также используется в некоторых медицинских целях, таких как некоторые глазные и двигательные расстройства.
3. Что из перечисленного относится к альфа-мотонейронам?
A. Небольшой и пирамидальная форма
B. Миелинизированный
C. Длинные и тонкие
D. Все из приведенного выше
Ответ на вопрос № 3
B .
Правильно. Альфа-мотонейроны большие и мультиполярные нижние мотонейроны. Они толстые и миелинизированные, что обеспечивает быстрое проведение потенциалов действия.
Периферическая нервная система | ВИДЯЩАЯ Тренинг
Периферическая нервная система состоит из нервов, отходящих от головного и спинного мозга. Эти нервы образуют коммуникационную сеть между ЦНС и частями тела. Периферическая нервная система подразделяется на соматическую нервную систему и вегетативную нервную систему. Соматическая нервная система состоит из нервов, которые идут к коже и мышцам и участвуют в сознательной деятельности. Вегетативная нервная система состоит из нервов, соединяющих ЦНС с внутренними органами, такими как сердце, желудок и кишечник. Опосредует бессознательную деятельность.
Строение нерва
Нерв состоит из пучков нервных волокон, аксонов или дендритов, окруженных соединительной тканью. Чувствительные нервы содержат только афферентные волокна, длинные дендриты чувствительных нейронов.
Двигательные нервы имеют только эфферентные волокна, длинные аксоны двигательных нейронов. Смешанные нервы содержат оба типа волокон.Каждый нерв окружает соединительнотканная оболочка, называемая эпиневрием. Каждый пучок нервных волокон называется пучком и окружен слоем соединительной ткани, называемым периневрием. Внутри пучка каждое отдельное нервное волокно с его миелином и нейрилеммой окружено соединительной тканью, называемой эндоневрием. Нерв может также иметь кровеносные сосуды, заключенные в его соединительнотканные оболочки.
Черепные нервы
Двенадцать пар черепно-мозговых нервов выходят из нижней поверхности головного мозга. Все эти нервы, кроме блуждающего нерва, проходят через отверстия черепа, иннервируя структуры головы, шеи и лицевой области.
Черепные нервы обозначаются как по названию, так и римскими цифрами в соответствии с порядком их расположения на нижней поверхности головного мозга. Большинство нервов имеют как сенсорные, так и моторные компоненты.
Три нерва связаны с обонянием, зрением, слухом и чувством равновесия и имеют только чувствительные волокна. Пять других нервов в основном выполняют двигательные функции, но имеют некоторые чувствительные волокна для проприоцепции. Остальные четыре нерва состоят из значительного количества как чувствительных, так и двигательных волокон.
Акустические невриномы представляют собой доброкачественные фиброзные разрастания, возникающие из балансового нерва, также называемого восьмым черепным нервом или преддверно-улитковым нервом. Эти опухоли незлокачественные, что означает, что они не распространяются и не метастазируют в другие части тела. Расположение этих опухолей глубоко внутри черепа, рядом с жизненно важными мозговыми центрами в стволе головного мозга. По мере того, как опухоли увеличиваются, они вовлекают окружающие структуры, которые имеют отношение к жизненно важным функциям. В большинстве случаев эти опухоли растут медленно в течение нескольких лет. В других случаях скорость роста выше, и у пациентов симптомы развиваются быстрее.
Обычно симптомы слабо выражены, и у многих пациентов диагноз не ставится до тех пор, пока не разовьется опухоль. У многих пациентов также не наблюдается роста опухоли в течение нескольких лет при ежегодном МРТ.
Спинномозговые нервы
Тридцать одна пара спинномозговых нервов выходит латерально от спинного мозга. Каждая пара нервов соответствует сегменту спинного мозга, и они называются соответственно. Это означает, что имеется 8 шейных нервов, 12 грудных нервов, 5 поясничных нервов, 5 крестцовых нервов и 1 копчиковый нерв.
Каждый спинномозговой нерв соединяется со спинным мозгом дорсальным и вентральным корешками. Тела сенсорных нейронов находятся в ганглиях задних корешков, а тела моторных нейронов — в сером веществе. Два корня соединяются, образуя спинномозговой нерв непосредственно перед тем, как нерв покидает позвоночник. Поскольку все спинномозговые нервы имеют как сенсорные, так и моторные компоненты, все они представляют собой смешанные нервы.
Вегетативная нервная система
Вегетативная нервная система является висцеральной эфферентной системой, что означает, что она посылает двигательные импульсы висцеральным органам.
