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
БЛОГИ О ФИЗИЧЕСКОМ ЗДОРОВЬЕ
Что такое центральная нервная система
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/
