Спектральная активность вегетативной нервной системы

Комплекс исследований вегетативной нервной системы включает две группы методов: первая позволяет оценить состояние надсегментарного отдела, вторая – сегментарного. Исследование надсегментарного отдела включает определение вегетативного тонуса, реактивности и обеспечения деятельности. Состояние сегментарного отдела оценивают по уровню функционирования внутренних органов и физиологических систем организма. При этом определяют, какой отдел вегетативной нервной системы (симпатический или парасимпатический) страдает и какие его части (афферентная или эфферентная) поражены.

Исследование вегетативного тонуса. Вегетативный тонус – это степень напряжения (базальный уровень активности) функционирования того или иного органа (сердце, легкие и др.) или физиологической системы (сердечно-сосудистая, дыхательная и др.) в состоянии относительного покоя. Он определяется поступающей на орган импульсацией по постганглионарным симпатическим и парасимпатическим волокнам. На вегетативный тонус оказывают влияния сегментарные и надсегментарные вегетативные центры. Влияние сегментарных вегетативных центров определяет тонус внутри системы, а надсегментарных – в организме в целом. Чтобы определить вегетативный тонус организма, нужно оценить тонус в каждой его системе.

Методы исследования вегетативного тонуса включают специальные опросники, таблицы и данные объективного исследования. В процессе целенаправленного расспроса больных обращают внимание на склонность к ознобам, аллергическим реакциям, головокружению, тошноте, сердцебиению. Оценивают продолжительность и глубину ночного сна, эмоциональный фон, работоспособность. При объективном осмотре регистрируют такие признаки, как величина зрачков и глазной щели, цвет и температура кожи, масса тела, артериальное систолическое и диастолическое давление, частота пульса. Проводят исследование функции щитовидной железы, надпочечников, содержание глюкозы в крови с использованием нагрузочных проб. Оценивают показатели электрокардиограммы (ЭКГ).

Преобладание тонуса симпатического отдела проявляет себя тахикардией, повышением артериального давления, мидриазом, бледностью и сухостью кожи, розовым или белым дермографизмом, снижением массы тела, периодически возникающим ознобоподобным гиперкинезом, поверхностным тревожным сном, увеличением содержания катехоламинов и кетостероидов, повышением частоты пульса. На ЭКГ выявляются укороченные интервалы R – R, P – Q , увеличенный зубец R и уплощенный зубец Т.

Преобладание тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы проявляется брадикардией, гиперемией кожных покровов, гипергидрозом, гипотонией, красным возвышающимся дермографизмом, повышенной сонливостью, склонностью к аллергическим реакциям, снижением уровня глюкозы в крови, относительным снижением функции щитовидной железы. На ЭКГ выявляются синусовая брадикардия, увеличение интервалов R – R, P – Q , расширение комплекса QRS , смещение сегмента ST выше изолинии, увеличение зубца Т и снижение зубца R.

Для оценки количественного соотношения симпатических и парасимпатических проявлений предлагается ряд расчетных показателей, например вегетативный индекс Кердо:
ВИ = 1 – (АДдиаст / Пульс).

При равновесии влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы на сердечно-сосудистую систему вегетативный индекс приближается к нулю. Положительное значение индекса указывает на симпатикотонию, а отрицательное – на парасимпатикотонию.

В последние годы широкое применение находят методы математического анализа соотношения тонуса симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы в той или иной системе или в организме в целом. В частности, о сбалансированности влияний симпатического и парасимпатического отделов на деятельность сердца можно судить по среднему квадратическому отклонению, коэффициенту вариации частоты сердечных сокращений, вариационной пульсометрии.

Метод спектрального анализа ритма сердца позволяет определить вес высокочастотной и низкочастотной составляющих спектра. Высокочастотные колебания (волны Геринга) отражают вагусный контроль и связаны с дыханием. Медленные волны (волны Мейера) разделяют на медленные волны первого, второго порядков и более низких. Медленные волны первого порядка связаны с симпатической активностью и отражают влияние подкорковых эрготропных центров. Более медленные волны связаны с гуморальным влиянием на ритм сердца.

Ортостатическая проба позволяет судить о сегментарной регуляции сосудистого тонуса. В качестве клинического теста пробу используют для диагностики рефлекторных синкопальных состояний, периферической и центральной вегетативной недостаточности. Проба считается положительной, если разница систолического артериального давления в положении лежа перед выполнением и на 3-й минуте вставания превышает 30 мм рт. ст. Это является патологической реакцией, указывающей на эфферентную симпатическую недостаточность. Когда в ответ на ортостатическую нагрузку частота сердечных сокращений увеличивается более чем на 30 уд./мин, диагностируют синдром постуральной тахикардии, свидетельствующий о нарушении вегетативной регуляции, главным образом центрального генеза. По данным ортопробы можно оценить также состояние реактивности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.

Исследование вегетативной реактивности. Вегетативную реактивность определяют скоростью и длительностью изменения вегетативных показателей в ответ на раздражение со стороны окружающей или внутренней среды. Методы исследования включают фармакологические пробы с использованием адреналина и инсулина и физическую нагрузку.

Наиболее часто в клинической практике используют пробы с давлением на рефлексогенные зоны: глазосердечный (Даньини – Ашнера), синокаротидный (Геринга), солярный (Тома) рефлексы. По данным этих проб выделяют три типа реакций: нормальный тип – замедление пульса на 4—12 уд./мин; симпатический тип – рефлекс отсутствует или инвертирован; парасимпатический тип – замедление пульса более чем на 12 уд./мин.

Исследование вегетативного обеспечения деятельности производят с применением моделирования деятельности , а именно:

1. физической – дозированная физическая нагрузка (велоэргометрия, дозированная ходьба, двухступенчатая проба Мастера, дозированное приседание);
2. умственной – счет в уме;
3. эмоциональной – моделирование отрицательных или положительных эмоций.

Оценку вегетативных реакций производят по изменению пульса, дыхания, артериального давления, показателей кожно-гальванической реакции, ЭКГ.

В последние годы в клиническую практику стали внедряться биохимические методы исследования. Изучение содержания специфических нейромедиаторов в сыворотке крови позволяет с большей достоверностью судить о наличии и степени повреждения периферического отдела вегетативной нервной системы.

Повреждение симпатических волокон сопровождается снижением содержания норадреналина в крови в положении лежа. В ответ на ортостатическую пробу отмечается незначительное повышение уровня норадреналина или оно отсутствует. Лучшим маркером является нейропептид Y, который выделяется нервными окончаниями одновременно с норадреналином, но обратно ими не захватывается. При вегетативных нейропатиях содержание нейропептида Y достоверно снижается, что коррелирует со степенью тяжести поражения.

Панкреатический полипептид секретируется D-клетками поджелудочной железы. Показано, что секреция панкреатического полипептида в ответ на гипогликемию и прием пищи зависит исключительно от вагальной стимуляции. Поэтому оба стимула используют в качестве прямых методов оценки парасимпатической денервации.

Тем не менее в настоящее время диагностика расстройств вегетативной сферы остается одной из наиболее трудных задач в неврологической практике. Причинами этого являются как чрезвычайная сложность строения вегетативного аппарата, так и многочисленность и разнообразие функций вегетативной нервной системы. В большинстве случаев вегетативные нарушения являются мультидисциплинарной проблемой и находятся в плоскости одновременно неврологической, психиатрической и соматической патологии. Методы ее изучения высокотехнологичны, дорогостоящи и уже длительное время находятся в сфере интересов нейрофизиологов. Это, на наш взгляд, объясняет сохраняющийся дефицит инструментальных методик, способных точно диагностировать вегетативную патологию и доступных для применения в рутинной практике обследования больного.

Один из немногих инструментальных способов, не связанный с оценкой вариабельности сердечного ритма и используемый в диагностике вегетативной дисфункции, – метод оценки вызванного кожного вегетативного потенциала (симпатический кожный ответ). Вызванный кожный вегетативный потенциал представляет собой колебание электродермальной активности в ответ на стимул. В качестве стимула используют раздражение кожи электрическим током, глубокий вдох, вспышку света. Вызванный кожный вегетативный потенциал является соматовегетативным рефлексом, в формировании которого участвуют все уровни регуляции вегетативной нервной системы, а эффекторным органом являются потовые железы. Ключевое значение в генерации вызванного кожного вегетативного потенциала имеет гипоталамус. Модулирующее влияние на амплитуду потенциала оказывают определенные корковые зоны: лобные доли – угнетают, а теменно-височные – усиливают. Метод вызванного кожного вегетативного потенциала может быть использован для диагностики надсегментарных и сегментарных вегетативных нарушений. Описаны закономерные изменения вызванного потенциала при различных стадиях ишемического инсульта, черепно-мозговой травмы, периферической невропатии.

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека и животных, в частности, общей активности регуляторных механизмов, нейрогуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Текущая активность симпатического и парасимпатического отделов является результатом многоконтурной и многоуровневой реакции системы регуляции кровообращением изменяющей во времени свои параметры для достижения оптимального для организма приспособительного ответа, которые интегральны по функции и усреднены по времени, отражают адаптационную реакцию целостного организма. Адаптационные реакции индивидуальны и реализуются у разных лиц с различной степенью участия функциональных систем, которые обладают в свою очередь обратной связью изменяющейся во времени и имеющей переменную функциональную организацию.

Характерной особенностью метода является его неспецифичность по отношению к нозологическим формам патологии и высокая чувствительность к самым разнообразным внутренним и внешним воздействиям. Метод основан на распознавании и измерении временных интервалов между RR-интервалами электрокардиограммы, построении динамических рядов кардиоинтервалов (кардиоинтервалограммы) и последующего анализа полученных числовых рядов различными математическими методами.

Здесь простота съема информации сочетается с возможностью извлечения из получаемых данных обширной и разнообразной информации о нейрогуморальной регуляции физиологических функций и адаптационных реакциях целостного организма.

Анализ ВСР начал активно развиваться в СССР в начале 60-х годов. Одним из важных стимулов его развития послужили успехи космической медицины [1]. В 1966 году в Москве состоялся первый в мире симпозиум по вариабельности сердечного ритма [2]. Максимальная активность исследователей, работающих в области анализа ВСР в СССР, отмечалась в конце 70-х – начале 80-х годов [3, 4].

Первые монографии по ВСР также были изданы в СССР [5, 6]. В Западной Евро- пе и США резкий рост числа исследований по ВСР начался в последние 10 - 15 лет. В настоящее время ежегодно публикуется до нескольких сотен работ. В России после спада активности исследований в области анализа ВСР в последние го- ды наблюдается повышенное внимание к этому методу [7, 8].

Так, в 1996 г. состоялся международный симпозиум по ВСР в г. Ижевске [9], а в 1999 г. значительное число докладов по ВСР было представлено на состоявшемся в Москве международном симпозиуме "Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий" [10]. Однако несмотря на это большинство российских исследователей в настоящее время пользуется опубликованными Европейским Обществом Кардиологии и Северо-Американским Электрофизиологическим Обществом стандартами измерений, физиологической интерпретации и клинического использования этого метода [11], которые совершенно не учитывают данных многолетних исследований отечественной науки.

Основной задачей данной публикации является изложение современного состояния проблем анализа ВСР на основе традиций и опыта Российской (Советской) науки. Анализ значительного числа публикаций в российских журналах, материалы многочисленных конференций и симпозиумов показывают, что разработки Российских ученых в области анализа ВСР не только не отстают от зарубежных, но во многих разделах их опережают.

В настоящее время в России наметился новый этап активизации усилий ученых и практиков в отношении развития и использования методов анализа ВСР. Важной особенностью этого нового этапа является большой интерес к практическому применению новой методологии в различных областях прикладной физиологии и клинической медицины. В частности, следует упомянуть активное развитие этого метода в Саратовском НИИ кардиологии, где под руководством П.Я. Довгалевского получены важные результаты при исследовании больных с инфарктом миокарда [10].

В Воронежской медицинской академии под руководством Э.В. Минакова проводятся серьезные исследования по оценке эффективности применения методов анализа ВСР у больных с гипертонической болезнью и сахарным диабетом [10]. Серьезное внимание исследованиям ВСР уделяется в Военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге [10]. В Челябинске под руководством Т.Ф. Мироновой развиваются новые подходы к использованию этого метода при различных видах аритмий и при гипертонической болезни.Выпущен первый в мире атлас ритмокадиограмм [12].

В Новокузнецке под руководством А.Н. Флейшмана на основе анализа медленноволновых колебаний сердечного ритма исследуются энергодефицитные состояния и нарушения метаболизма у больных с нейроэндокринной патологией и онкологическими заболеваниями [13]. Регулярно проводятся специальные симпозиумы, посвященные исследованию медленноволновых колебаний гемодинамики [14].

Активно развиваются исследования ВСР у детей и подростков [15, 16, 17]. Этот далеко неполный перечень проводимых в России исследований следует дополнить важным практическим аспектом проблемы, который заключается в том, что в России разработано и выпускается различными фирмами и предприятиями большое число приборов и аппаратов для анализа ВСР. Поэтому в ближайшем будущем можно ожидать активного и широкого внедрения методов анализа ВСР в России.

Это требует соответствующих неотложных мер по стандартизации и регламентации использования этих методов. Следует указать, что в настоящее время по поручению Комитета по новой медицинской технике Минздрава России подготовлена к выпуску специальная инструкция к серийно выпускаемым в нашей стране приборам для анализа коротких записей ВСР.

Основная информация о состоянии систем, регулирующих ритм сердца, заключена в "функциях разброса" длительностей кардиоинтервалов. При этом необходимо учитывать и текущий уровень функционирования системы кровообращения.

При анализе ВСР речь идет о так называемой синусовой аритмии, которая отражает сложные процессы взаимодействия различных контуров регуляции сердечного ритма. При наличии нарушений ритма, различного происхождения, требуется применение специальных методов по восстановлению стационарности изучаемого процесса или особых аналитических подходов, например, методов нелинейной динамики.

Динамический ряд кардиоинтервалов может анализироваться на основе использования различных теоретических концепций. В зависимости от научных или практических задач, следует рекомендовать использование одного из следующих трех подходов:

1. Рассматривать изменения сердечного ритма в связи с адаптационной реакцией целостного организма, как проявление различных стадий общего адаптационного синдрома [18].

2. Рассматривать колебания длительностей кардиоинтервалов, как результат влияния многоконтурной, иерархически организованной многоуровневой системы управления физиологическими функциями организма. Этот подход основан на положениях биологической кибернетики [19] и теории функциональных систем [20]. При этом изменения показателей вариабельности сердечного ритма обусловлены формированием различных функциональных систем, соответствующих требуемому на данный момент результату.

3. Рассматривать изменения сердечного ритма, в связи с деятельностью механизмов нейрогормональной регуляции, как результат активности различных звеньев вегетативной нервной системы, модулирующих сердечную деятельность, в том числе ритм сердца [21, 22].

Теория адаптации в настоящее время является одним из фундаментальных направлений современной биологии и физиологии. Адаптационная деятельность организма человека и животных не только обеспечивает выживание и эволюционное развитие, но и повседневное приспособление к изменениям окружающей среды. Теория Г. Селье об общем адаптационном синдроме описывает фазовый характер адаптационных реакций и обосновывает ведущую роль истощения регуляторных систем при острых и хронических стрессорных воздействиях в развитии большинства патологических состояний и заболеваний [10].

Система кровообращения может рассматриваться как чувствительный индикатор адаптационных реакций целостного организма [1], а вариабельность сердечного ритма хорошо отражает степень напряжения регуляторных систем, обусловленную возникающей в ответ на любое стрессорное воздействие активацией системы гипофиз- надпочечники и реакцией симпатоадреналовой системы.

Более детальный анализ ВСР с применением методов автокорреляционного и спектрального анализа привел к разработке подхода, основанного на положениях биологической кибернетики и теории функциональных систем. В основе этого подхода лежит представление о вариабельности ритма сердца как о результате влияния на систему кровообращения многочисленных регуляторных механизмов (нервных, гормональных, гуморальных).

Функциональная система регуляции кровообращения представляет собой многоконтурную, иерархически организованную систему, в которой доминирующая роль отдельных звеньев определяется текущими потребностями организма. Наиболее простая двухконтурная модель регуляции сердечного ритма, предложенная Р.М. Баевским [2], основывается на кибернетическом подходе, при котором система регуляции синусового узла может быть представлена в виде двух взаимосвязанных уровней (контуров): центрального и автономного с прямой и обратной связью. Усовершенствованный вариант этой модели представлен на рис.1. Воздействие автономного уровня (контура) идентифицируется с дыхательной, а центрального - с недыхательной аритмией.

Рабочими структурами автономного контура регуляции являются: синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу (контур парасимпатической регуляции). Дыхательная система рассматривается как элемент обратной связи в автономном контуре регуляции сердечного ритма.

Изменения ритмов работы сердца являются самым выразительным и очень объективным индикатором, который демонстрирует как изменения в процессах, происходящих внутри организма, так и реакцию организма на внешние воздействия. Об этом было хорошо известно еще прославленным медикам средневековья, таким как Авиценна и Парацельс.

Деятельность центрального контура регуляции, который идентифицируется с симпатоадреналовыми влияниями на ритм сердца, связана с недыхательной синусовой аритмией и характеризуется различными медленноволновыми составляющими сердечного ритма. Прямая связь между центральным и автономным контурами осуществляется через нервные (в основном симпатические) и гуморальные связи. Обратная связь обеспечивается афферентной импульсацией с барорецепторов сердца и сосудов, хеморецепторов и обширных рецепторных зон различных органов и тканей.

Автономная регуляция в условиях покоя характеризуется наличием выраженной дыхательной аритмии. Дыхательные волны усиливаются во время сна, когда уменьшаются центральные влияния на автономный контур регуляции. Раз- личные нагрузки на организм, требующие включения в процесс управления сер- дечным ритмом центрального контура регуляции, ведут к ослаблению дыхательного компонента синусовой аритмии и к усилению ее недыхательного компонента.

Центральный контур регуляции сердечным ритмом - это сложнейшая многоуровневая система нейрогуморальной регуляции физиологических функций, которая включает в себя многочисленные звенья от подкорковых центров продолговатого мозга до гипоталамогипофизарного уровня вегетативной регуляции и коры головного мозга. Структуру центрального контура можно схематично представить состоящей из трех уровней. Этим уровням соответствуют не столько анатомо-морфологические структуры мозга, сколько определенные функциональные системы или уровни регуляции:

1-й уровень обеспечивает организацию взаимодействия организма с внешней средой (адаптация организма к внешним воздействиям). К нему относится центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции, координирующая функциональную деятельность всех систем организма в соответствии с воздействием факторов внешней среды (уровень A).

2-й уровень организует равновесие различных систем организма между собой и обеспечивает межсистемный гомеостаз. Основную роль на этом уровне играют высшие вегетативные центры (в том числе гипоталамо-гипофизарная система), обеспечивающие гормонально-вегетативный гомеостаз (уровень B).

3-й уровень обеспечивает внутрисистемный гомеостаз в различных системах организма, в частности в кардиореспираторной системе (систему кровообращения и систему дыхания можно рассматривать как единую функциональную систему). Здесь ведущую роль играют подкорковые нервные центры, в частности вазомоторный центр как часть подкоркового сердечно-сосудистого центра, оказывающего стимулирующее или угнетающее действие на сердце через волокна симпатических нервов (уровень C).

Каждый из рассмотренных уровней управления, характеризуется определенной периодикой колебаний регулируемых им показателей. Чем выше уровень управления, тем длиннее периоды колебательных процессов, что обусловлено наличием более значительного числа элементов регуляторного механизма [22]. Вариабельность сердечного ритма отражает сложную картину разнообразных управляющих влияний на систему кровообращения с интерференцией периодических компонентов разной частоты и амплитуды, нелинейным характером взаимодействия разных уровней управления.

Структура сердечного ритма включает не только колебательные компоненты в виде дыхательных и недыхательных волн, но и непериодические процессы (так называемые фрактальные компоненты). Происхождение этих компонентов сердечного ритма связывают с многоуровневым и нелинейным характером процессов регуляции сердечного ритма и наличием переходных процессов. Ритм сердца не является строго стационарным случайным процессом с эргодическими свойствами, что подразумевает повторяемость его статистических характеристик на любых произвольно взятых отрезках.

Наиболее близок и понятен физиологам и клиницистам подход к анализу вариабельности сердечного ритма, основанный на представлениях о механизмах нейрогормональной регуляции. Как известно, регуляция ритма сердца осуществляется вегетативной, центральной нервной системой рядом гуморальных и рефлекторных воздействий. Парасимпатическая и симпатическая нервные системы находятся в определенном взаимодействии и под влиянием центральной нервной системы и ряда гуморальных и рефлекторных факторов. К механизмам экстракардиального регулирования ритма сердца относятся:

1. механизмы кратковременного действия (барорефлексы, хеморефлексы, действие гормонов: адреналин, норадреналин, вазопресин);

2. механизмы промежуточного (по времени) действия (изменения транс- капиллярного обмена, релаксация напряжения сосудов, ренин-ангиотензиновая система);

3. механизмы длительного действия (регуляция внутрисосудистого объема крови и емкости сосудов).

Влияние на ритмическую деятельность сердца вегетативной нервной системы (ВНС) принято называть модулирующим [21]. Вегетативная иннервация различных отделов сердца неоднородна и несимметрична. У человека деятельность желудочков находится в основном под контролем симпатического отдела ВНС, а предсердий и синусового узла - как под симпатическим, так и парасимпатическим влиянием. В целом, парасимпатические влияния характеризуются относительно быстрым эффектом и возвращением измененных показателей к исходному уровню, а также большей избирательностью действия.

Постоянное воздействие симпатических и парасимпатических влияний происходит на всех уровнях сегментарного отдела вегетативной нервной системы. Действительные отношения между двумя системами сегментарного отдела вегетативной нервной системы сложны. Их сущность заключается в различной степени активности одного из отделов сегментарной вегетативной системы при изменении активности другого.

Это означает, что реальный ритм сердца может временами являться простой суммой симпатической и парасимпатической стимуляции, а временами – симпатическая или парасимпатическая стимуляция может сложно взаимодействовать с исходной парасимпатической или симпатической активностью. Часто при достижении полезного приспособительного результата одновременно наблюдается снижение активности в одном отделе вегетативной нервной системы и возрастание в другом.

Например, возбуждение барорецепторов при повышении артериального давления приводит к снижению частоты и силы сердечных сокращений. Этот эффект обусловлен одновременным увеличением парасимпатической и снижением симпатической активности. Такой тип взаимодействия соответствует принципу "функциональной синергии".

В заключение следует подчеркнуть, что изложенные выше различные подходы к анализу ВСР не только не противоречат друг другу, но и являются взаимодополняющими. Текущая активность симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы по существу является результатом системной реакции механизмов многоконтурной и многоуровневой регуляции.

Анализ активности вегетативной нервной системы

Традиционно для оценки состояния вегетативной нервной системы использовали определение вегетативного индекса Кердо @@@@@12, 13, 15#####, который вычисляется по формуле

где ВИК – вегетативный индекс Кердо; АДД – артериальное диастолическое давление; ЧСС – частота сердечных сокращений.

Усредненный показатель ВИК в норме у мужчин располагается в области отрицательных величин и составляет -2,3 + 1,8 балла, а у женщин +7,5 + 1,3 балла. В условиях эмоционального стресса у мужчин (перед экзаменами) этот показатель в среднем составляет 10,0 баллов, а у женщин 21,4 балла.

Наглядное соотношение ВИК у мужчин и женщин, полученное в исследованиях в покое и перед экзаменом, показано на рис. 12.

В последнее время особый интерес исследователей вызывает метод изучения вариабельности сердечного ритма как инструмент исследования механизмов и путей реализации эмоционального стресса @@@@@6, 12, 20#####. Привлекательность данного метода обусловлена доступностью его применения и его большой информационностью, позволяющей регистрировать не только показатели работы сердца как отдельного органа, но и состояние систем регуляции вегетативного гомеостаза в целом.

Рис. 12. Соотношение вегетативного индекса Кердо в норме и в состоянии экзаменационного стресса.

Согласно рекомендациям рабочей группы Европейского кардиологического общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии, наиболее распространенным показателем для общей оценки вариабельности сердечного ритма является стандартное отклонение кардиоинтервалов (SDNN), отражающее влияние парасимпатической системы на деятельность сердца @@@@@19#####.

Экзаменационный стресс приводит к снижению вариабельности кардиоинтервалов с 63,5 мс (во время обычного учебного процесса) до 48 – в состоянии стресса, что свидетельствует о значительном снижении активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы во время экзаменов @@@@@5, 12#####.

Для оценки состояния симпатической системы студентов во время эмоционального стресса мы использовали показатели амплитуды моды кардиоинтервалов (АМо) и индекса напряжения регуляторных систем (ИН). Индекс напряжения вычисляется по формуле:

где АМо – амплитуда моды кардионтервалов; Мо – мода значений кардиоинтервалов; MxDMn – вариационный размах.

Так как числитель этой формулы отражает активность симпатического отдела, а знаменатель – парасимпатического отдела ВНС, то итоговая величина индекса напряжения отражает общую активацию организма и степень сдвига вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического отдела над парасимпатическим. Этот показатель хорошо зарекомендовал себя на практике как чувствительный индикатор активации симпатической системы при стрессе, при котором величина индекса напряжения возрастает с 72,6 до 161,6 усл. ед., а у отдельных людей – до 500 ед. и более @@@@@5#####.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Предназначение вегетативной нервной системы – контроль и коррекция деятельности внутренних органов. Процесс осуществляется автономно – без участия сознания людей. Это позволяет молниеносно реагировать на изменения во внешней среде, агрессиях извне. Однако, при необходимости люди могут оказывать влияние на вегетативные проявления – опосредованно, к примеру, с помощью медикаментов либо физиотерапевтических процедур.

Что собой представляет вегетативная часть нервной системы

Несмотря на огромное влияние вегетативной системы на организм каждого человека, как биологической единицы, по сути, никто не может сказать, что способен ежесекундно чувствовать ее работу. При правильном функционировании люди просто ощущают себя здоровыми.

В этом и состоит главная цель вегетативного сегмента – создание внутри организма аппарата, который бы соединял все органы и ткани в единый конгломерат для сохранения человека, как цельной природной единицы. К примеру, при повышении температуры внешней среды сразу же корректируется деятельность, дыхательной, сердечнососудистой и обменной системы. Они, взаимодействуя, создают комфортные условия для работы головного мозга и жидких тканей – профилактика обезвоживания.

К тому же вегетативный отдел контролирует пищеварительную, мочевыделительную и репродуктивную функцию. Ни одна внутренняя структура не остается без двойного присмотра – к примеру, одни импульсы замедляют частоту пульса, а иные – учащают сердцебиение. В этом заключается преимущество организма людей перед растительным или же животным миром.

По сути, на протяжении эволюции вегетативные отделы позволили людям приспосабливаться к меняющимся внешним условиям и выживать человеческому роду. В новых обстоятельствах сердечнососудистая и дыхательная система, а также пищеварение обеспечивали внутренние ткани питательными веществами. Это гарантировало сохранность особи. В последующем иннервация усложнялась и видоизменялась. В конечном итоге у современного человека без вегетативной регуляции не происходит ни одного вида деятельности, пусть и на бессознательном уровне.

Структурные особенности системы

В целом, вегетативная нервная регуляция – это сложная комбинация, как по анатомическим, так и функциональным признакам нервных элементов. В первую очередь, специалисты выделяют в ней центральный, а также периферический сегмент. Так, скопления нейронов – особых клеток, образуют своеобразные ядра в толще головного либо спинного мозга. Эти центры несут ответственность за реакцию зрачков, работу пищеварительных и дыхательных отделов.

Особое место отведено гипоталамусу и мозговой лимбической системе, как важным частям вегетативной регуляции. И если первый из них хорошо работает, то у людей железы внутренней и внешней секреции здоровы и вырабатывают биологические вещества в требуемом количестве. Поведенческие реакции также будут здоровыми – эмоции, сновидения, работоспособность.

Тогда как периферическая вегетативная нервная часть – это вегетативные нервы, а также отдельные клетки, либо сплетения. С их помощью регулирующий импульс доходит до требуемой зоны и осуществляется коррекция внутренней среды.

Помимо этого, вегетативная система обязательно рассматривается специалистами как совокупность двух крупных отделов – парасимпатического, а также симпатического. Их различают функциональные обязанности. Так, парасимпатический отдел своими нейромедиаторами – химическими молекулами, регулирует образование слюны, правильность сердечного ритма, параметры давления, моторику петель кишечника.

Тогда как, спинной мозг, где находятся центры симпатической части вегетативного отдела, несет ответственность за противоположные реакции – учащение сердцебиение, частоты дыхания, расслабление желчного пузыря, расширение зрачка. В большинстве случаев автономный отдел преганглионарными волокнами и постганглионарными сплетениями самостоятельно справляется со всеми задачами. Головной мозг далеко не всегда вмешивается в его работу.

Функции системы

Описать все многообразие функций вегетативной системы можно тем, что она регулирует физиологические процессы в тканях и обеспечивает постоянство жизнедеятельности – особь приспосабливается и выживает. Для этого нервные импульсы поступают непосредственно в иннервируемый орган, сосуд либо участок ткани. К примеру, гладкомышечные клетки кишечника.

Регулированию подлежат все метаболические процессы – приспособление к снижению/повышению концентрации гормонов, пищеварительных ферментов. Это адаптационно-трофическая вегетативная функция. В ее основе лежит транспорт питательных веществ, их перемещение внутрь клеток. Одни активизируют метаболизм, другие усиливают трофику тканей.

Функции симпатических волокон:

• изменение сокращения сердечной мышцы, возрастание ритма;
• повышение систолического давления;
• расширение диаметра бронхов, а также зрачков;
• снижение тонуса гладких мышц в кишечнике;
• повышение скорости свертывания крови и активности ферментов.

Функции парасимпатических волокон:

• снижение сердечного ритма;
• уменьшение артериального давления;
• обеспечение бронхоспазма;
• повышение тонуса мышечного слоя стенки кишечника.

При этом не следует рассматривать перечисленные функции систем в отдельности – они тесно взаимодействуют. Без одной из них не будут осуществляться и другие виды вегетативного контроля.

Формирование и развитие системы

После оплодотворения яйцеклетки в женском организме, происходит слияние двух клеток – развивается плод. Формирование непосредственно нервной системы происходит уже на 3–4 недели роста малыша.

Из особых первичных клеток нейробластов постепенно формируются симпатические узлы – для локализации в полостных органах. К примеру, в районе сердца и кишечника. Подобное формирование в период эмбриогенеза заканчивается к началу 8–9 недели.

Парасимпатический сегмент изначально размещается в районе лицевой части будущего головного мозга – из тех же нейробластов. В этот же период происходит закладка вегетативных спинномозговых центров – из симпатобластов.

Высшая вегетативная регуляция начинается с образования головного мозга. Требуемые параметры приобретает лимбическая подсистема и гиппокамп, гипоталамус и кора мозговых полушарий. Дальнейшая дифференциация вегетативных структур осуществляется по мере роста плода.

Поэтому так важно для будущей матери избегать малейших негативных воздействий – приема медикаментов, алкогольной и табачной продукции, токсических растворов. В противном случае высок риск появления различных отклонений в дальнейшем функционировании нервной системы ребенка. При тяжелых вегетативных поражениях дети становятся инвалидами и требуют специализированного наблюдения и лечения.

Отличительные признаки систем

Помимо непосредственно функциональных обязанностей, для сравнительной характеристики соматической и вегетативной нервной системы присуще иное расположение ядер – в головном, а также спином мозге. Они имеют очаговый, прерывистый характер у симпатического, а также парасимпатического отдела, но размещены равномерно в соматическом сегменте.

Иные различия вегетативной и соматической систем:

• иннервация гладкой мускулатуры осуществляется непроизвольно;
• в ряде органов наблюдается мощное сокрушение мышечных групп – к примеру, в сфинктерах;
• соматический отдел контролирует мускулатуру скелетного строения – побуждает ее к быстрым, а также сознательным сокращениям;
• вегетативное влияние обеспечивает трофику;
• очаговый выход вегетативных корешков, как от внутричерепных, так и от спинномозговых ядер – принцип сегментарности постганглионарными симпатическими, а также парасимпатическими периферическими волокнами не соблюдается;
• различие присутствует и в строении рефлекторных дуг, к тому же вся деятельность вегетативного отдела основана не только на высших центральных, но и на периферических дугах.

Специалистами было выяснено, что у вегетативных отделов присутствует ряд примитивных черт – диффузность размещения нейронов, однообразие форм, а также размеров нейронов, меньший калибр волокон из-за отсутствия миелиновой оболочки. Поэтому и скорость иннервации существенно ниже. К тому же вегетативный отдел обладает меньшей избирательностью к гормонам и механизму метаболизма.

Признаки расстройства вегетативных структур

Сложность строения и функционирования как парасимпатической, так и симпатической вегетативной системы обусловливает, что сбой в одном их сегменте, будет негативно сказываться на деятельности всего организма.

Заподозрить появление расстройства в иннервируемом органе можно по ряду признаков. К примеру, при частых симптомах сухости во рту, дрожи в кистях рук либо треморе век. Иногда на вегетативные отклонения в системе указывают проблемы со сном – трудности засыпания, прерывистость ночного отдыха, разбитость в утренние часы.

Характерными будут колебания артериального давления и температуры – без предшествующего развития гипертонической болезни либо инфекционного процесса. Человек ощущает приливы жара и зябкости, головные боли и ухудшение зрения – затем самочувствие улучшается.

В стрессовых ситуациях сбои здоровья различимы четче – резкие расстройства сердечнососудистых и пищеварительных функций, сбои в эндокринных либо дыхательных органах. Симптомы выглядят, как нарастание одышки, позывы на тошноту, рвоту, боли в районе сердца, желудка.

На подобные сигналы организма необходимо обращать пристальное внимание. В противном случае вегетативные расстройства переходят в серьезные заболевания внутренних органов, с последующими осложнениями. Вылечить сбои в парасимпатическом либо симпатическом отделе системы намного легче на начальном этапе их появления. На помощь приходят силы природы – народные рецепты отваров и настоев, современные аптечные средства, санаторно-курортное оздоровление, к примеру, гидротерапия, солнечные ванны, ароматерапия.