нервная система : вегетативная нервная система, эндокринная

ФЕНОМЕН ПСИХОСОМАТИКИ

Как мы узнали из последней лекции, все физические процессы тела регулируются моторными и вегетативными центрами ядер мозга посредством двух коммуникативных систем, которые различаются как способом, так и быстротой передачи информации:
- вегетативная нервная система регулирует тонус поперечной и гладкой мускулатуры посредством нервных импульсов с высокой скоростью их передачи, в то время как
— эндокринная система регулирует процессы обмена веществ клеток тела с помощью гормонов, которые — с соответственно меньшей скоростью — поступают в клетки вместе с кровью.
С принципами передачи в обеих системах мы уже познакомились в лекции 11, так что теперь нам остается только рассмотреть обуславливаемые этими системами физиологические воздействия с целью понять, как психические ошибки в регуляции могут привести к органическим нарушениям и заболеваниям.

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система состоит из двух подсистем, которые частично независимо друг от друга, частично совместно и часто антагонистически иннервируют отдельные органы тела:
— симпатической нервной системы, или симпатикуса, и
— парасимпатической нервной системы, или парасим-патикуса.
. Обе подсистемы состоят из двухклеточных нейронных цепей: из одного нейрона, который находится внутри центральной нервной системы (т.е. в стволе мозга или в спинном мозгу), и второго, клеточное тело которого вместе с другими нейронами образует периферическое скопление клеток, или ганглий (нервный узел) (см. лекцию 11). Соответственно первые из них обозначают как преганглионар-ные, а вторые — как постганглионарные нейроны. Все симпатические преганглионарные нейроны находятся в грудном и поясничном отделах позвонка, а парасимпатические преганглионарные — в головном мозге и крестцовом отделе спинного (см. рис. 3).
Переносящей субстанцией (нейротрансмиттером) всех преганглионарных аксонов симпатических и парасимпатических нервных узлов является ацетилхолин. Этот нейро-трансмиттер выделяется также постганглионарными парасимпатическими аксонами в исполнительные органы (эффекторы), например, в сердце или в волокна гладких мышц, которые сужают зрачки глаз и обеспечивают наводку на резкость.
Переносящей субстанцией от постганглионарных аксонов симпатической системы к эффекторам является в основном (за небольшим исключением) норадреналин. Но-радреналин выделяется также гормональной железой, представляющей необычное образование: внутренними тканями надпочечника. Их эндокринные клетки являются преобразованными клетками симпатических нервных узлов, которые выделяют — как только они иннервируются симпатическими возбуждениями Fasciculus longitudinalis dorsalis (см. рис.21, лекция 11) — 20% норадреналина и 80% адреналина в систему кровообращения.
Как уже известно из лекции 11, эти субстанции обеспечивают прежде всего быструю доставку источника энергии (глюкоза или жирные кислоты) и усиливают тем самым нейронные симпатические воздействия, которые прежде всего поддерживают внешние жизненные функции.
Симпатическая система создает таким образом предпосылки для физического напряжения и мощности. Она учащает сердцебиение и пульс, что улучшает кровенасыщение мышц и повышает их способность к реакциям. Расщепляются сахар и жиры для снабжения энергией и расширяется трахея (при вдохе) для увеличения количества получаемого кислорода.

Рис.3. Симпатическая и парасимпатическая части вегетативной нервной системы.
Одновременно с этим тормозятся все остальные менее важные для организма процессы: пищеварение, кровоснабжение кожи и внутренностей, сексуальные функции. Кроме этого, симпатическая система активирует (например, в жару) деятельность потовых желез и образует (например, в холод или при испуге) "гусиную кожу" (см. рис. 4).

Рис.4. Нейротрансмиттеры двухступенчатых нейронных цепей периферической вегетативной нервной системы (слева — парасимпатический и справа — симпатические нервные узлы).
Если причина симпатических реакций исчерпана, то парасимпатическая система вновь обеспечивает выравнивание: нормализуется деятельность сердца и кровообращение, что выражается в понижении кровяного давления, трахея сужается (при выдыхании). Кроме того, активизируются функции пищеварения и сексуальные функции: парасимпатическая система содействует, таким образом, активности мускулатуры внутренностей, пищеварительных желез и выделению.
Подводя итоги, мы можем констатировать:
парасимпатические импульсы способствуют покою и расслаблению. Они концентрируют энергию человеческого тела в основном на внутренних жизненных функциях, как например, пищеварении.
Поэтому их называют трофотропными функциями, т.е. функциями питания тканей, в противоположность эрготроп-ным, т.е. активности симпатической системы, направленной на обеспечение внешней работоспособности симпатикуса.
Следующая таблица дает нам представление о противоположных эффектах обеих вегетативных подсистем:

Противоположные воздействия обеих ветвей вегетативной нервной системы не должны нас склонить к неправильному выводу, что симпатическая и парасимпатическая системы попеременно одерживают верх и используют органы обмена веществ как поле для борьбы за господство. Напротив, этим принципом "двойной иннервации" специфически оптимизируются процессы регуляции, которые протекают в органах обмена веществ. Это касается процессов, которые имеют дело с отбором и оценкой энергонесущих веществ. С другой стороны, вегетативная нервная система регулирует процессы энергообразования (прежде всего, при помощи симпатической системы). Управление поиском питания и реализаций энергии является функцией соматической нервной системы.
Между парасимпатическим вегетативным и симпатическим вегетативным управлением есть еще одно, ранее не упоминавшееся, различие. Вегетативные процессы возбуждения, которые берут свое начало в исходных ядрах, достигают эффекторов в парасимпатической ветви через длинные, подходящие непосредственно к нервным узлам органов аксоны. Возбуждение зачастую воздействует специфически на орган или часть тела. В симпатической ветви возбуждение, поступающее из исходных ядер, сначала передается пограничному пучку.
С этого времени передающиеся далее возбуждения зачастую специфически воздействуют на одну общую функцию (например, защита от холода). Они подключают часто многие органы и создают дополнительно во всем теле неспецифическое возбуждение.
Существуют, однако, органы, которые иннервируются только симпатически или парасимпатически. Так, симпатическая система наряду с неспецифической поставкой энергии, одна управляет целым рядом функций обмена веществ: например, силой сокращения сердца, сужением кровеносных сосудов (расширение происходит, исключая мускулатуру, пассивно, под давлением потока крови), теплорегуля-цией (потовые железы и мускулатура сердца) и гликогено-вой мобилизацией (ткань печени и жировая ткань).
Парасимпатическая система тоже имеет исключительно свою сферу деятельности, например, слезные железы (если уж мы коснулись слезных желез: в случае эмоциональных реакций, которые вызывают "парасимпатические" слезы, происходит также "симпатическое" учащение биения сердца и "симпатическое" выделение пота на ладонях).
Таким образом, мы можем сделать вывод, что
симпатическая и парасимпатическая системы в большинстве регулирующих и управляющих процессов организма функционально дополняются, т.е. в достижении поставленной цели делают общее дело.
Разумеется, в процессах регуляции участвуют и эндокринные железы со своими информационными трансмиттерами — гормонами. Их зачастую медленные, но зато и продолжительные, воздействия в организме мы рассмотрим сейчас поближе.

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

Задачей клеток нашего тела (см. лекцию 11) является не только электрохимическая передача информации, обеспечение фиксированного положения и движений тела и его органов; их основные функции заключаются в большей степени в собственном воспроизводстве для развития и роста тела (в детском периоде) и замене отмирающих клеток (во время чтения этого предложения в нашем теле погибло около полумиллиона клеток и столько же образовалось: за 70 лет жизни вновь образуются 7000 кг красных кровяных телец!), а также в преобразовании вдыхаемого кислорода и съеденной пищи в энергию и белковые соединения.
Наряду с этим существуют еще клетки специального назначения такие, как красные кровяные тельца (эритроциты), которые связывают вдыхаемый легкими кислород и передают его к отдельным клеткам, или белые кровяные тельца (лимфоциты), задачей которых является защита организма от попадающих в него вирусов и бактерий, а также уничтожение вырождающихся клеток (опухолевых клеток). Другие клетки, в свою очередь, накапливают жир (жировые клетки) или углеводы (прежде всего, клетки печени) в качестве энергетического резерва "на черный день".
В качестве наглядного примера представим себе человеческую (или животную) клетку тела в виде капли воды (внутриклеточная жидкость), которая заключена в тонкую оболочку — клеточную мембрану. С другими клетками она связана многими "сварными точками" — так называемыми десмосомами. Клетки с одинаковыми особенностями группируются в более или менее крупные образования, которые называются тканью.

Рис.5. Жидкостные объемы и обмен веществ в организме.
Пространство между ними, межклеточное пространство, заполнено водянистой жидкостью -интерстициальной жидкостью (см. рис. 5).
Интерстициальная жидкость вбирает в себя через капиллярные стенки кровеносных сосудов растворенные в кровяной плазме питательные вещества из желудочно-кишечного тракта (глюкозу — кровяной сахар, аминокислоты, жирные кислоты), минералы и ионы металлов, а также абсорбированный легкими кислород. Из этой жидкости затем отдельные клетки могут "вытянуть" любое вещество, которое им необходимо для производства энергии и обмена веществ. С этой целью клеточные мембраны обладают способностью пропускать определенные вещества.
Внутри клетки в клеточной плазме — внутриклеточной жидкости — плавают различные включения, которые по аналогии с органами тела называют клеточными организмами (см. рис. 6). Они являются электростанциями и химическими заводами в миниатюре, которые из веществ, проникших через мембрану клетки, вырабатывают энергию для жизнедеятельности организма и синтезируют материалы для него:
- митохондрии — сосискообразные органоиды — являются электростанциями клеток. Они превращают глюкозу, жирные кислоты и аминокислоты в энергию путем их сжигания с кислородом. Продуктом отхода при этом является углекислый газ (СО2), который выдыхается через легкие;
- лиосомы — маленькие, наполненные пищеварительными ферментами мешочки — как "желудок" клетки поглощают питательные вещества, яды и случайно проникшие вещества. Переваренные продукты могут сразу же использоваться клеткой как питательные вещества;

Рис.6. Клетка тела при увеличении в 15000 раз — слева в пространственном изображении, справа — в поперечном разрезе.
1. клеточная мембрана
2. митохондрии
3. эндоплазматическая сеть
4. аппарат Гольджи
5. лиосомы
6. центриоли
7. клеточное ядро
8. десмосомы
9. рибосомы
10. межклеточное пространство

— эндоплазматическая сеть — извилистая система канальцев — является химическим заводом клетки. В ней происходит большинство химических реакций синтеза — как, например, синтез белков и жиров из проникших через мембрану веществ. Полученные таким образом вещества используются для репродукции или всей клетки, или ее частей, но могут и накапливаться или вновь передаваться через мембрану другим клеткам в качестве основного сырья для получения энергии и синтеза протеинов;
- рибосомы, прикрепленные к внешним стенкам эн-доплазматической сети, содержат ферменты, которые регулируют и ускоряют обмен углеводов, белков и жиров в клетке;
— аппарат Гольджи состоит из плоских высоких дисков, которые как тарелки составлены в стопку. Выполняет функции "экспедиционного предприятия" клетки для накопления белковых веществ и гормонов и их транспортировки из клетки во внеклеточную жидкость;
— центриоли — кольцеобразно расположенные палочки — играют решающую роль в делении клетки;
- клеточное ядро является "центром управления" клетки. Оно содержит носителей наследственности (хромосомы), которые состоят из тысяч отдельных генов. Эти гены не только содержат проекты создания всего организма, но и посылают органоидам клетки "производственные" указания. От них зависит, таким образом, не только то, какие нос или цвет волос мы унаследуем, но и то, какие клетки, когда и где должны образоваться вновь и какие вещества и когда должны в них вырабатываться.
"Таинство жизни" заключено, таким образом, в хромосомах (рис. 7-3) клеточного ядра. Они состоят из продолговатых молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Она построена из двух спиралей: одна с молекулами углевода (дезоксирибоза) и другая с фосфорной кислотой, которые связаны друг с другом парами оснований (см. рис. 7-1). Обе спирали свиваются винтообразно и по форме напоминают домик улитки и потому ДНК называют еще двойной улиткой (рис. 7-4). Составные части нуклеиновой кислоты: фосфорная кислота, углевод и основания — называются нуклеотидами.
Основания являются фактическими носителями наследственной информации, буквами генетического кода, в то время как боковые связи выполняют исключительно опорную функцию. В зависимости от обстоятельств три пары оснований образуют один триплет оснований, или кодон.— своеобразную информационную единицу для образования молекулы белка (протеина) из аминокислот (рис. 7-8).
Из четырех имеющихся различных оснований (аде-нин - А, цитозин = Ц. гуанин - Г и тимин = Т) могут путем различных комбинаций внутри пар оснований и триплетов оснований образовываться 4 « 4 х 4 — в общей сложности 64 — различных "слов". Из них 61 "слово" используется как инструкции для образования белка из 20 имеющихся в теле, в том числе и во внутриклеточной жидкости, аминокислот, а остальные три — сигнализируют о начале или конце молекулы белка или гена.
Ген, в свою очередь, соответствует "предложению" и состоит из многих "слов"— триплетов. Инструкция по производству гемоглобина, например, включает свыше 800 триплетов. В общей сложности генный материал одного человека содержит около 6*10**9, или 6 миллиардов, пар оснований. Так как. например, для создания только одного протеина необходимо в среднем 200 триплетов, то в клеточном ядре заложены проекты 10 миллионов различных протеинов.
Как мы уже знаем, гены служат проектом как для удвоения клеток, так и для производства белковых веществ, и выполняют, таким образом, двойную роль, что и показано на рис. 8.
Наследственная субстанция (хромосомы с генами из ДНК)

Рис.8.
Во время размножения клеток (митоза) обе спирали ДНК разделяются — наподобие открытия застежки "молния". От пары оснований остается одно основание у каждого витка. Оно ищет себе автоматически из свободных нуклеотидов подходящего "партнера", т.е. возвращается в начальное состояние (рис. 7-2). В первоначальной клетке остается одна хромосома, в то время как вторая находит свое место в ядре новообразованной клетки.
Для поддержания функций клетки, т.е. ее обмена веществ, не используется полностью весь запас информации ДНК. Существенной здесь является только та его часть, в которой накоплена "инструкция по производству" фермента, необходимого для образования белка.
Ферменты, или энзимы, — это органические белковые соединения (протеины), которые, не изменяясь сами, управляют химическими реакциями и ускоряют их. Они определяют, какие протеины должны быть произведены в эн-доплазматической сети, и с какой скоростью протекает этот процесс. Такие воздействия называют катализом, а ферменты поэтому — биокатализаторами (в отличие от технических катализаторов, как, например, выхлопной катализатор у грузового транспорта; в нем функции ферментов выполняет тонкий слой платины, что способствует быстрому и почти полному сгоранию отработанных газов).
Для создания строительного плана энзима двойная спираль ДНК раскрывается на том месте, где находится соответствующая информация. Последовательность "копируется" рибонуклеиновой кислотой (РНК), которая имеет строение, подобное ДНК (только вместо углевода дезок-сирибозы содержит углевод рибозу). Этот процесс называется перезапись или транскрипция. РНК передает это "сообщение" рибосомам эндоплазматической сети. Ее поэтому называют матричной РНК. На рис. 7-7 и 7-9 схематически отображен этот процесс.
Другие, относительно короткие, молекулы РНК, которые тоже синтезируются в клеточном ядре, связывают одну из 20 клеточных аминокислот и доставляют ее рибосомам. Эти молекулы РНК называются транспортными. Они специализируются на одну аминокислоту и соответствующий ко-дон матричной РНК. В рибосоме затем при содействии имеющихся там энзимов и других рибосомальных РНК происходит синтез белка таким образом, что матричная РНК долго блуждает в рибосоме и при этом строятся кодом за кодоном, заложенные в коде молекулы белка путем связывания доставленных транспортными РНК аминокислот (рис. 7-9). Этот процесс называется переводом, или трансляцией. Белки (протеины) являются, таким образом, конечным продуктом генов. Все другие субстанции образуются при помощи энзимов.
На рисунке 9 еще раз показана взаимосвязь между наследственной информацией, энзимами и образованием других биокатализаторов (различных протеинов и гормонов).

Рис. 9. Наследственная информация с помощью Энзимов вмешивается в обмен веществ (здесь в качестве примера: обмен веществ аминокислот). Во время синтеза протеинов в энзимы могут быть встроены и витамины, в другие протеины — микроэлементы.
Таким образом, аминокислоты служат не только для синтеза энзимов и протеинов, но и для создания гормонов. Из 20 известных аминокислот по крайней мере 8 мы получаем с пищей (например, с мясом, поэтому при растительном питании неизбежны авитаминозы), три из которых служат прежде всего для синтеза гормонов: триптофан, мети-онин и фенилаланин.
Гормоны из продуктов преобразования аминокислот называют пептидными гормонами. Наряду с ними есть еще гормоны, образованные из холестерина — конечного продукта обмена жировых веществ. Их называют стероидными гормонами.
Многие гормоны образуются — как мы уже знаем из лекции 11 — клетками, которые специализируются исключительно на производстве гормонов и часто объединяются в собственные органы — эндокринные железы (см. лекцию 11). Их распределение по телу осуществляется в большинстве случаев с током крови. Если гормоны образуются в клетках, которые выполняют и другие функции, или распространение их происходит посредством диффузии в ще-левидные межклеточные пространства, то речь идет о тка-
невых гормонах. Образованные в клетках тела гормоны имеют своей задачей высвобождение накопленных в других клетках "строительных" веществ или запуск процесса синтеза протеинов — подобно тому, как гормоны гипоталамо-гипофизарной системы побуждают к выработке гормонов клетки гормональных желез (см. лекцию 11).
Чтобы понять этот процесс, мы должны знать, что в подавляющем большинстве ДНК в определенный момент времени не происходит транскрипции, т.е. не происходит образования матричной РНК (в конце концов, не все энзимы должны восстанавливаться заново). Ядерные протеины, которые обволакивают, как защитная оболочка, двойную улитку ДНК (рис. 7-5) и действуют в качестве репрессоров, препятствуют этому. Только тогда, когда при помощи индукторных веществ репрессоры удаляются, становится возможным синтез энзимов и других продуктов обмена веществ клетки.
Стероидные гормоны являются такими индукторными веществами. Они проникают в клетку и соединяются с находящимися там рецепторными молекулами в так называемые "индукторы". Последние проникают в ядро клетки, заменяют в определенных местах ДНК ядерные протеины и содействуют, таким образом, образованию матричной РНК. Такие стероидные гормоны, как альдостерон и другие минералокортикоиды, глюкокортикоиды, тестостерон, эстроген, прогестерон, холекальциферол и его производные, управляют медленными изменениями в теле.
Наряду с этим существуют еще пептидные гормоны, которые не проникают в клетку, а наслаиваются на специальных рецепторных молекулах мембраны клетки. Так как гормоны и рецепторные молекулы для достижения взаимодействия должны соответствовать друг другу, как ключ и замок, не каждый гормон может действовать в каждой клетке.

Рис.10. Биохимия действия гормонов.
Стероидные гормоны объединяются с рецепторами в цитоплазме в индукторы и запускают процесс синтеза протеинов, в то время как пептидные гормоны наслаиваются на рецепторах клеточной мембраны и активируют при помощи активной субстанции из АМФ накопленные протеины.
Гормон активирует специфические клеточные протеины при помощи активной субстанции из АМФ. ц-АМФ (циклический аденозинмонофосфат) вырабатывается в результате гормонального воздействия на рецепторную молекулу и действует на все накопленные в клетке на данный момент времени протеины (см. рис. 10).
Воздействие пептидных гормонов (к ним относятся аудиуретин, вазопрессин, окситозин и все остальные гормоны гипоталамо-гипофизарной системы, инсулин и глю-коген, паратпреоидный гормон, кальцитонин, тканевые гормоны, такие амины, как тироксин, трийодхитонин, адреналин и норадреналин, а также ненасыщенные жирные кислоты — простагландины) на обмен веществ соответствующих клеток является довольно унифицированным: мобилизация энергии, активация специфических для клетки протеинов и интенсификация синтеза именно этих специфических клеточных протеинов. Пептидные гормоны воздействуют, в основном, быстро, но зато и кратковременно.
Обзор выработки гормонов эндокринными железами и их действия показывают нам еще раз, насколько важен правильный гормональный режим для оптимального состояния здоровья.
Гипофиз
Гипофизная железа, которая связана с гипоталамусом посредством гипофизарной ножки, выделяет под его воздействием гормоны в кровь, которые, в свою очередь, регулируют функции остальных гормональных желез. Таким образом, она является самой важной гормональной железой тела.
Гипофиз делится на переднюю и заднюю доли (нейро-гипофиз).
1. Передняя доля гипофиза вырабатывает следующие гормоны:
а) гормон роста, пролактин, меланоцитостимулиру-ющий гормон;
б) гормоны для регуляции других гормональных желез: гормон стимуляции щитовидной железы, гормон, стимулирующий деятельность коры надпочечников, и гормоны, воздействующие на половые железы: фолликулин, лютеинизирующий гормон.
2. Задняя доля гипофиза гормоны не вырабатывает, но собирает те, которые образуются в промежуточном мозге и пересылаются через гипофизарную долю в заднюю ножку гипофиза:
а) окситоцин: возбуждает гладкую мускулатуру (важен для сокращений матки при родах и выделения молока из молочных желез при раздражении их прикосновением);
б) адиуретин: имеет существенное значение для водного обмена и минерального баланса в организме (задержка выделения воды из организма), вызывает чувство страха.
Шишковидная железа, эпифиз
Гормональная продукция эпифиза ограничивается биокатализатором мелатонином, который управляет "внутренними часами" каждого млекопитающего: двадцатичетырехчасовым ритмом, температурой тела, позволяет регулярно варьировать работоспособность организма и активность
желез. Мелатонин косвенно управляет и деятельностью половой железы.
Посредством нервных волокон шишковидная железа соединена с фоторецепторами на черепном своде: посредством этого "третьего глаза" регулируется производство мелатонина (фоторецепторы на своде черепа соответствуют теменной чакре энергетического тела; см. лекцию 1).
Щитовидная железа находится перед и по обе стороны трахеи (ее увеличение — особенно при недостатке йода — образует зоб). Гормоны щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин) увеличивают интенсивность процесса обмена веществ (учащенный пульс, чувство жара, потеря веса и нервозность при гиперфункции, общее замедление, озноб, опухания при гипофункции щитовидной железы). У детей гипофункция может привести к карликовому росту.
Околощитовидные железы
Околощитовидные железы, называемые еще эпитель-ным тельцем, представляют собой четыре органа величиной с горошину на задней стороне щитовидной железы. Они управляют обменом кальция. Вырабатываемый ими парати-реоидный гормон способствует поглощению кальция из пищи и его использованию в скелете. Таким образом, он повышает уровень содержания кальция в крови (при пониженном содержании кальция в крови возникают судороги - тетания). Существует тесная взаимосвязь между обменом кальция и фосфатов в организме.
Поджелудочная железа
В этой железе, расположенной в нижней части брюшной полости, находятся от полумиллиона до полутора миллионов "островков" с гормонообразующими клетками. Вырабатываемый в них инсулин способствует обмену углеводов в тканях и, таким образом, понижает содержание сахара в крови. "Сахарная болезнь" является следствием недостаточности инсулина. Вторым гормоном, вырабатываемым в этом органе, является глюкагон, который тоже участвует в обмене углеводов.
Надпочечники
Надпочечники, покрывающие в виде шлема почки, подразделяются по своему внутреннему строению на две зоны: кору надпочечников и их внутреннюю ткань (см. рис. 21 в лекции 11).
1. В коре надпочечника вырабатываются три группы гормонов:
а) глюкокортикоиды: влияют на обмен углеводов (глюкоза = кровяной сахар), например, используемый и в качестве лечебного средства кортизон;
б) минералокортикоиды: влияют на солевой и водный баланс организма;
в) андрогены: близки мужским половым гормонам.
2. Адреналин и норадреналин, вырабатываемые внутренней тканью (надпочечников), возбуждающе действуют на симпатическую нервную систему.
Половые железы
Вырабатываемые в половых железах (яичники у женщин и яички у мужчин) гормоны отвечают за образование вторичных половых признаков (например, женские грудь и бедра, борода у мужчин) и деятельность половых органов.
1. Яички вырабатывают в основном тестостерон.
2. Яичники вырабатывают фолликулин (эстроген) и гормон желтого тела, которые, между прочим, управляют циклом слизистой оболочки матки, созреванием яйца и менструацией.

лекция №12 Мюнхенского института парапсихологии

страница 1 2 3