Соматическая нервная система ( СНС ), также известная как произвольная нервная система , является частью периферической нервной системы (ПНС), которая связывает головной и спинной мозг со скелетными мышцами под сознательным контролем, а также с сенсорными рецепторами кожи. [1] [2] Другая часть, дополняющая соматическую нервную систему, — это автономная нервная система (АНС).
Соматическая нервная система состоит из нервов, несущих афферентные нервные волокна , которые передают ощущения от тела в центральную нервную систему (ЦНС), и нервов, несущих эфферентные нервные волокна , которые передают двигательные команды от ЦНС для стимуляции сокращения мышц . [3] Специализированные окончания нервных волокон, называемые сенсорными рецепторами, отвечают за обнаружение информации как внутри, так и снаружи тела.
А- в слове afferent и е- в слове efferent соответствуют префиксам ad- (к, по направлению к) и ex- (из).
В организме человека имеется 43 сегмента нервов. [4] В каждом сегменте есть пара чувствительных и двигательных нервов. 31 сегмент нервов находится в спинном мозге, а 12 — в стволе мозга. [4] Интернейроны , также известные как ассоциативные нейроны, присутствуют по всей центральной нервной системе, образуя связи между чувствительными и двигательными волокнами. [5] Таким образом, соматическая нервная система состоит из двух частей:
Основная цель соматической нервной системы — содействовать работе органов и поперечно-полосатых мышц центральной нервной системы, чтобы мы могли выполнять свои повседневные обязанности.
Первичная моторная кора , или прецентральная извилина , является домом для высших моторных нейронов, которые составляют основной моторный путь. Эти нейроны передают сигналы нижним моторным нейронам в спинном мозге через аксоны, известные как кортикоспинальный тракт. Эти импульсы перемещаются в нервно-мышечное соединение (НМС) скелетных мышц через периферические аксоны после синапса с нижними моторными нейронами через вентральный рог спинного мозга. Сигнал, который перемещается в НМС, который иннервирует мышцы, производится путем высвобождения ацетилхолина верхними моторными нейронами. Ацетилхолин связывается с никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами альфа-моторных нейронов. [3]
Соматическая нервная система контролирует все произвольные мышечные системы в организме и процесс произвольных рефлекторных дуг . [10]
Основной путь нервных сигналов в эфферентной соматической нервной системе включает последовательность, которая начинается в верхних клеточных телах двигательных нейронов ( верхних двигательных нейронах ) в прецентральной извилине (которая приближается к первичной двигательной коре ). Стимулы из прецентральной извилины передаются от верхних двигательных нейронов вниз по кортикоспинальному тракту к нижним двигательным нейронам ( альфа-мотонейронам ) в стволе мозга и вентральном роге спинного мозга : верхние двигательные нейроны выделяют нейротрансмиттер , называемый глутаматом , из своих аксонных терминальных шишек, который принимается глутаматными рецепторами на нижних двигательных нейронах: оттуда ацетилхолин выделяется из аксонных терминальных шишек альфа-мотонейронов и принимается постсинаптическими рецепторами ( никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами ) мышц, тем самым передавая стимул для сокращения мышечных волокон.
Рефлекторная дуга — это нейронная цепь , которая создает более или менее автоматическую связь между сенсорным входом и определенным моторным выходом. Рефлекторные цепи различаются по сложности — простейшие спинномозговые рефлексы опосредуются двухэлементной цепью, из которых в организме человека есть только одна, также называемая моносинаптическим рефлексом (существует только один синапс между двумя нейронами, участвующими в дуге: сенсорным и моторным). Единичным примером моносинаптического рефлекса является коленный рефлекс . Следующая простейшая рефлекторная дуга — это трехэлементная цепь, начинающаяся с сенсорных нейронов, которые активируют интернейроны внутри спинного мозга, которые затем активируют двигательные нейроны. Некоторые рефлекторные реакции, такие как отдергивание руки после прикосновения к горячей поверхности, являются защитными, но другие, такие как коленный рефлекс («коленный рефлекс»), активируемый постукиванием по сухожилию надколенника, способствуют обычному поведению.
Медицинское состояние, известное как периферическая невропатия, поражает периферические нервные волокна соматической нервной системы. Их можно разделить на врожденные и приобретенные нарушения в зависимости от причин. Их также можно классифицировать в зависимости от того, преобладает ли заболевание миелиновой оболочки (демиелинизирующая невропатия) или аксонов (аксональная невропатия). Существует широкий спектр причин аксональной периферической невропатии, большинство из которых имеют токсическо-метаболическое происхождение и включают дефицит витаминов группы B и диабет. Демиелинизирующие невропатии не меняются в зависимости от длины. Они часто являются иммуноопосредованными, что вызывает более широкое вовлечение сенсомоторной функции и раннюю потерю глубоких сухожильных рефлексов. При наличии потери положения сустава и вибрационной чувствительности сенсорное участие более избирательно.
Дефекты центральной нервной системы , периферической нервной системы или самой мышцы являются причиной многочисленных врожденных заболеваний сенсорной и двигательной функции. Из-за обширной территории, охватываемой соматической нервной системой, эти заболевания могут проявляться как локализованные по своей природе, так и как широкие и системные. Болезнь Шарко-Мари-Тута , миастения гравис и синдром Гийена-Барре являются несколькими примерами. [11]
Группа болезней Шарко-Мари-Тута (ШМТ) включает в себя разнообразные наследственные заболевания, которые проявляются как хроническая прогрессирующая невропатия, поражающая как двигательные, так и сенсорные нейроны. [12]
Аутоиммунное неврологическое заболевание, называемое миастенией гравис (МГ), характеризуется нарушением нервно-мышечной коммуникации. [13]
Редкая, но опасная постинфекционная иммуноопосредованная невропатия — синдром Гийена-Барре (СГБ). Она вызвана аутоиммунной реакцией, которая разрушает нервы периферической нервной системы, что приводит к таким симптомам, как покалывание, слабость и онемение, которые могут перерасти в паралич. [14]
В зависимости от того, повреждены ли двигательные нервы, которые регулируют движение, или чувствительные нервы, которые влияют на чувства, симптомы проблем соматической нервной системы могут различаться. [15]
Повреждение двигательных нервов проявляется как:
При повреждении сенсорной системы могут присутствовать следующие признаки:
У беспозвоночных , в зависимости от высвобождаемого нейротрансмиттера и типа связываемого им рецептора, ответ в мышечном волокне может быть возбуждающим или тормозным. Однако у позвоночных реакция скелетного поперечно-полосатого мышечного волокна на нейротрансмиттер — всегда ацетилхолин (АХ) — может быть только возбуждающей.