От вестибулярных ядер продолговатого мозга начинаются важные пути:
1. Вестибулоспинальный, который передает информацию от вестибулярного аппарата на мотонейроны спинного мозга и тем самым способствует сохранению равновесия при движении.
2. Вестибулоокулярный путь — этот путь используется для регуляции активности мышц глаза во время движения. Благодаря этому, несмотря на всевозможные перемещения тела, на сетчатке сохраняется объект наблюдения.
3. Вестибуломозжечковый путь — идет к мозжечку и несет туда информацию о положении тела в пространстве. Это важный канал связи, обеспечивающий вместе с вестибулоспинальным трактом регуляцию мышечного тонуса во время ходьбы, перемещения. Кстати, от афферентных нейронов вестибулярного ганглия часть волокон транзитом проходит в мозжечок, не прерываясь в продолговатом мозге. Таким образом, для мозжечка вестибулярная информация имеет очень важное значение.
4. Лемнисковый путь — от вестибулярных ядер информация идет также к специфическим ядрам таламуса (по лемнисковому пути), а от них — в кору — в сенсорные зоны, расположенные в постцентральной извилине (в области проекции лица). От вестибулярных ядер идут коллатерали к ретикулярной формации, а от нее к неспецифическим ядрам таламуса, откуда импульсы поступают диффузно ко многим участкам коры, активируя их.
Висцеральный анализатор. Интерорецепторы
Висцеральный анализатор имеет важное значение в процессах регуляции деятельности внутренних органов: импульсация, идущая от рецепторов внутренних органов, дает воз- 3 можность ЦНС управлять их деятельностью и сохранять на должном уровне основные константы организма. Рецепторы, расположенные в органах, называются висцерорецепторами, или интерорецепторами. Термин «интерорецепторы» подразумевает рецепторы вестибулярного аппарата + рецепторы мышц + висцерорецепторы. Но часто «интерорецепторы» употребляют как синоним «висцерорецепторов». Среди висцерорецепторов различают механорецепторы и хеморецепторы. Механорецепторы — это прессе-, баро-, волюмо- и осмо- рецепторы, рецепторы растяжения. Хеморецепторы — это рецепторы, улавливающие изменение химического состава среды, например, хеморецепторы сосудистых областей чувствительны к изменению рО2, рСО2, рН, а также есть рецепторы, специализирующиеся на восприятии концентрации в среде ионов натрия (натриевые рецепторы, или натриорецепторы), глюкозы (глюкозорецепторы) и т. д.
Импульсация от интерорецепторов поступает в продолговатый мозг по волокнам IX (язы-коглоточного) и Х (блуждающего) нервов, проходя через чувствительные ганглии — верхний и нижний ганглии языкоглоточного нерва, верхний и нижний ганглии блуждающего 1 нерва. Затем она достигает ядра одиночного нерва (ядро солитарного тракта или висцеро-сенсорное ядро), расположенного в продолговатом мозге. Отсюда начинается путь, идущий через вентробазальное (специфическое) ядро таламуса к коре, лимбической системе. В продолговатом и в среднем мозге часть информации используется для процессов регуляции деятельности органов, например, импульсы могут переключаться на вегетативные нейроны, управляющие сердцем, сосудами. В ответ на импульсы, приходящие в кору (нижний отдел постцентральной извилины) возникают ощущения. Например, в ответ на импульсацию от хеморецепторов при гиперкапнии (избытке угольной кислоты в крови), возникает ощущение одышки, при импульсации от рецепторов «голодного» желудка — чувство голода, при возбуждении осморецепторов — чувство жажды, при активации механорецепторов мочевого пузыря или прямой кишки — соответственно — позывы на мочеиспускание и дефекацию.
Подобно импульсам, идущим от рецепторов кожи, часть импульсов от висцерорецепторов поступает в ретикулярную формацию, от нее — в неспецифические ядра таламуса, затем — диффузно к нейронам коры и лимбической системы. Поэтому при нарушении дея-
81
тельности внутренних органов у человека возникают неосознанные эмоциональные состояния негативной окраски, например, «беспричинный страх» и т. п. И. М. Сеченов, называя это темным чувством, придавал большое значение потоку импульсов от рецепторов внутренних органов в определении настроения человека, его поступков, действий.
Рассмотрим отдельные виды висцерорецепторов.
Сердечно-сосудистая система. В сердце имеются механорецепторы, реагирующие на растяжение — в эндокарде, эпикарде, миокарде. Так, механорецепторы правого предсердия и устьев полых вен возбуждаются при растяжении этих областей избытком крови. В результате такого раздражения снижается активность нейронов вагуса, иннервирующих сердце, уменьшается тормозное влияние вагуса на сердце, поэтому оно начинает работать с большой силой и чаще, производительность сердца как насоса возрастает, в результате чего давление в правом предсердии нормализуется, растяжение стенок предсердия и устья полых вен уменьшается.
В стенке левого предсердия содержатся волюморецепторы, реагирующие на изменение объема крови. При переполнении кровью левого предсердия в результате возбуждения этих рецепторов тормозится выделение антидиуретического гормона, вырабатываемого нейронами гипоталамуса, в результате чего увеличивается выделение воды с мочой (возрастает диурез) и тем самым снижается объем циркулирующей крови.
Одна из задач деятельности сердца — создание определенного уровня артериального давления. Во многих крупных сосудах имеются механорецепторы, воспринимающие величину артериального давления. Они называются барорецепторами или прессорецепторами. Часто они располагаются в местах бифуркации крупных сосудов. Особое значение имеет их скопление в области дуги аорты и в области разветвления сонной артерии на внутреннюю и наружную (в области каротидного синуса). От рецепторов дуги аорты информация идет по веточке вагуса, которая имеет название депрессорный нерв, или аортальный нерв, или нерв Циона-Людвига, а от каротидного синуса информация идет по чувствительной веточке языкоглоточного нерва — синокаротидный нерв, или нерв Геринга. Импульсация от этих рецепторов возрастает при повышении величины артериального давления в указанных областях. В продолговатом мозге эта информация используется для повышения активности нейронов вагуса, регулирующих деятельность сердца, и одновременно для снижения активности нейронов вазоконстрикторного отдела сосудодвигательного центра. Результатом такой деятельности является снижение уровня артериального давления до исходных значений.
В этих же областях, как и во многих, имеются хеморецепторы, которые возбуждаются при недостатке кислорода или избытке углекислого газа (соответственно — гипоксемия, гиперкапния) и при избытке водородных ионов (ацидоз). При создании этих условий поток импульсов, идущих от хеморецепторов, возрастает, в результате чего увеличивается деятельность сердца и повышается минутная вентиляция легких. Все это приводит к нормализации газового состава крови, т. е. к поддержанию газовых констант организма на необходимом для оптимальной деятельности организма уровне.
Исследования последних лет установили тонкую структуру каротидного тельца, в котором сконцентрированы хеморецепторы. Показано, что хеморецепторы — это дендриты афферентных клеток, тела которых находятся в области ганглия языкоглоточного нерва. Они деполяризуются (генерируют рецепторный потенциал) в ответ на снижение напряжения кислорода. Рядом с окончаниями нерва лежат так называемые гломусные клетки, которые дополнительно способствуют деполяризации дендритов при снижении уровня кислорода. Это обусловлено тем, что гломусные клетки чувствительны к недостатку кислорода и за счет сравнительно плотного контакта с дендритами (через синаптическую щель) передают дополнительно сигнал о гипоксии к дендриту. Это пример первичного рецептора с вариантом перехода во вторичный рецептор. Гломусные клетки, в свою очередь, получают воздействие от симпатических волокон, в результате чего их чувствительность к гипоксическому воздействию возрастает.
82
Легкие. В легких имеются три вида механорецепторов. В регуляции деятельности системы внешнего дыхания принимают участие и хеморецепторы сосудистых областей, описанные выше.
Механорецепторы легких — это: 1) рецепторы растяжения, 2) ирритантные рецепторы и 3) рецепторы типа J — юкстаальвеолярные рецепторы капилляров.
Рецепторы растяжения возбуждаются во время глубокого вдоха. Поток импульсов от них идет по ветвям вагуса, вызывает прекращение акта вдоха, способствуя смене вдоха на выдох. Рецепторы расположены в гладких мышцах стенок воздухоносных путей — от трахеи до бронхов. Описанный рефлекс называется рефлексом Геринга-Брейера.
Ирритантные рецепторы расположены в эпителиальном и субэпителиальном слоях всех воздухоносных путей. Особенно их много в области корней легких. Они не являются «чистыми» механорецепторами: частично реагируют на пары едких веществ — аммиака, эфира, табачного дыма, двуокиси серы, а также на химические вещества типа гистамина. Ирритантные рецепторы возбуждаются при быстром вдохе и быстром выдохе, наличии во вдыхаемом воздухе частичек пыли, содержании в воздухоносных путях слизи, содержании во вдыхаемом воздухе паров едких веществ, ряда химических веществ. Это возбуждение порождает явление одышки — частое и поверхностное дыхание, а также остановку дыхания, например, при наличии паров аммиака, кашель. Их возбуждение вызывает неприятные ощущения першения и жжения. При воспалительных процессах в трахее, бронхах ирритантные рецепторы дают многочисленные варианты клинической картины проявления этого вида патологии — кашель, одышку и т. п.
Рецепторы типа J — или юкстаальвеолярные рецепторы капилляров — находятся вблизи (юкста) капилляров малого круга кровообращения в интерстициальной ткани альвеол. Они воз-
буждаются в ответ на выделение ряда БАВ, в ответ на отек ткани и вызывают одышку.
Почки. Кровь. Для поддержания основных констант организма (гомеоста-за) требуются непосредственно органы-исполнители и рецепторы, улавливающие гомеостатические показатели. Об этих рецепторах известно мало.
А) Осморецепторы. Они расположены во многих тканях и органах и чувствительны к изменению осмотического давления внутренней среды организма, являются разновидностью механорецепторов. Возбуждаются при повышении уровня осмотического давления в крови. Морфологически напоминают тельца Фатер-Паччини.
Различают периферические и центральные осморерепторы. Централь-ные осморецепторы расположены в области супраоптического и
83
паравентрикулярного ядер гипоталамуса и представляют собой нейроны, реагирующие на изменение осмотического давления изменением частоты генерации ПД. Они лежат на периферии соответствующих скоплений нейронов, продуцирующих антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин). Когда осмотическое давление снижается, продукция АДГ падает и одновременно снижается выброс АДГ из мест его хранения (задняя доля гипофиза). Когда же осмотическое давление возрастает, то продукция и выделение АДГ увеличивается за счет сигналов, непосредственно идущих из этих образований. Центральные осморецепторы одновременно являются и центрами осморегуляции.
Информация от периферических осморецепторов передается по волокнам вагуса и язы-коглоточного нерва.
Б) Волюморецепторы: они предназначены для оценки объема жидкости, циркулирующей и находящейся в органе. О них известно мало. Вероятно, это разновидность рецепторов растяжения. При их возбуждении меняются механизмы концентрации мочи, что приводит к изменению объема жидкости в организме.
В) В последние годы подтверждено существование натриорецепторов — они реагируют на изменение уровня натрия в крови — и глюкозорецепторов, реагирующих на изменение уровня глюкозы в крови.