Любое, даже самое техничное движение невозможно выполнить, если к работающим мышцам не поступит кровь с кислородом, если не ускорится сердцебиение, не расширятся бронхи и не произойдёт перераспределение энергии. За эту невидимую, но критически важную работу отвечает вегетативная (автономная) нервная система.

Вегетативная нервная система (ВНС) управляет внутренними органами, железами внешней и внутренней секреции, кровеносными сосудами и всей гладкомышечной тканью организма. Её главная задача — поддержание гомеостаза (стабильности внутренней среды), а также быстрая адаптация органов к текущим потребностям тела. Для спортивной физиологии понимание ВНС принципиально: именно она определяет разницу между состоянием покоя и боевой готовностью, лимитирует работоспособность и обеспечивает скорость восстановления после нагрузки.


Общие принципы организации: двухнейронная дуга
В отличие от соматической нервной системы, которая управляет скелетными мышцами напрямую (аксон от мотонейрона спинного мозга идёт прямо к мышечному волокну), вегетативная нервная система работает по двухнейронной схеме.

Эфферентный путь от центральной нервной системы до органа-мишени (в большинстве случаев) состоит из двух нейронов. Тело первого (преганглионарного) нейрона находится в сером веществе спинного или головного мозга. Его аксон выходит на периферию и переключается на второй (постганглионарный) нейрон, тело которого лежит в вегетативном узле (ганглии) вне ЦНС. И уже от этого второго нейрона сигнал поступает непосредственно к гладкой мускулатуре, железе или сердечной мышце.

Такая схема с периферическим синаптическим переключением позволяет вегетативной системе масштабировать ответ (один преганглионарный нейрон передает сигнал множеству постганглионарных клеток) и осуществлять местную переработку информации. Вегетативные ганглии выступают как самостоятельные периферические нервные центры, в которых часть рефлекторных дуг может замыкаться напрямую, даже не затрагивая спинной мозг.

Анатомически и функционально вегетативную нервную систему делят на два основных конкурирующих отдела: симпатический и парасимпатический. Большинство внутренних органов имеют двойную иннервацию, при которой эти отделы оказывают разнонаправленное воздействие.

Однако из этого правила есть важнейшие исключения: гладкая мускулатура большинства кровеносных сосудов, потовые железы и мозговой слой надпочечников получают только симпатическую иннервацию. Регуляция их работы происходит не за счёт конкуренции систем, а за счёт повышения или снижения тонуса исключительно симпатического отдела.


Симпатический отдел: мобилизация ресурсов
Симпатическую нервную систему классически описывают правилом «бей или беги». Её фундаментальная функция — экстренная мобилизация ресурсов организма для активных действий, преодоления физического стресса или выполнения интенсивной работы.

Центральные ядра симпатического отдела локализованы в боковых рогах спинного мозга на уровне грудных и верхних поясничных сегментов. Оттуда сигналы направляются к симпатическим ганглиям, которые формируют парные симпатические стволы, идущие вдоль позвоночника, либо образуют крупные сплетения в брюшной полости (например, чревное сплетение).

При симпатической активации запускается каскад реакций, обеспечивающих двигательную деятельность:

• Увеличивается частота и сила сердечных сокращений.
• Расширяются бронхи, обеспечивая максимальную вентиляцию лёгких.
• Происходит централизация кровообращения: сосуды пищеварительной системы и кожи сужаются, а сосуды работающих скелетных мышц и миокарда расширяются.
• Расширяются зрачки, улучшая периферическое зрение и светопропускание.
• Стимулируется распад гликогена в печени с выбросом глюкозы в кровь для энергетического обеспечения мышц.
• Активируется мозговой слой надпочечников, выделяющий в системный кровоток адреналин и норадреналин, которые пролонгируют и усиливают симпатические эффекты.

Примечательно, что мозговой слой надпочечников — это единственная структура, к которой симпатические волокна подходят напрямую, без классического переключения в ганглии, что обеспечивает мгновенный гормональный ответ при стрессе.

Симпатическая активация — обязательный физиологический компонент любой спортивной тренировки. Без этого механизма скелетная мускулатура моментально столкнулась бы с острым дефицитом кислорода и субстратов окисления.


Парасимпатический отдел: восстановление и ассимиляция
Парасимпатическую систему описывают правилом «отдыхай и переваривай». Её эволюционная задача — восстановление энергетических резервов, обеспечение процессов пищеварения (ассимиляции) и возвращение организма к базовому уровню метаболизма.

Центры парасимпатического отдела расположены в стволе головного мозга (в ядрах глазодвигательного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов) и в крестцовых сегментах спинного мозга. В отличие от симпатической системы, парасимпатические ганглии лежат не возле позвоночника, а вблизи иннервируемых органов или интрамурально (прямо в их стенках). Ключевую роль в этой системе играет блуждающий нерв (nervus vagus), иннервирующий большинство внутренних органов грудной и брюшной полостей.

Парасимпатическая активация вызывает эффекты, направленные на сбережение ресурсов:

• Снижается частота сердечных сокращений и сила сокращений миокарда.
• Сужаются бронхи, адаптируясь к сниженной потребности в кислороде.
• Резко усиливается перистальтика и секреторная активность желудочно-кишечного тракта.
• Сужаются зрачки.

В спортивной практике парасимпатическая система выходит на первый план в период восстановления. Чем быстрее она активируется после завершения нагрузки, тем эффективнее протекают процессы регенерации тканей, синтеза гликогена и нормализации сердечного ритма.


Метасимпатическая система
Помимо двух основных отделов, современная физиология выделяет метасимпатическую нервную систему. Это комплекс микроганглиев и нервных сплетений, расположенных непосредственно в стенках полых внутренних органов, обладающих собственной моторной активностью (желудок, кишечник, сердце, мочевой пузырь).

Метасимпатическая система обладает высокой степенью автономности и способна обеспечивать ритмичную работу органов (например, перистальтику кишечника) даже при полном нарушении связи с ЦНС. Симпатический и парасимпатический отделы не управляют этими органами «с нуля», а лишь модулируют (ускоряют или замедляют) базовую активность метасимпатических сетей.


Баланс и центральная регуляция
Важно понимать, что симпатический и парасимпатический отделы — это не просто системы включения и выключения. Обе системы активируют процессы, но каждая — свои: симпатика активирует катаболизм и мышечную работу, а парасимпатика активирует анаболизм и пищеварение.

Этот динамический баланс обеспечивается нейрохимическими механизмами. Основным медиатором, передающим сигнал от парасимпатической системы к органам-мишеням, является ацетилхолин (тот же медиатор, что работает в нервно-мышечных синапсах). Наглядным доказательством непрерывного конкурирующего влияния двух систем служит действие специфических блокаторов. Например, при попадании в организм растительного алкалоида атропина мускариновые рецепторы к ацетилхолину блокируются, и парасимпатическое влияние на органы «выключается». В результате моментально и бесконтрольно начинает доминировать симпатический тонус: резко учащается пульс, пересыхает во рту, расширяются зрачки, а при высоких дозах возникает тяжелое центральное перевозбуждение, вплоть до бредовых состояний.

В состоянии бодрствования обе системы функционируют непрерывно, формируя динамический вегетативный тонус. При переходе ко сну активность обеих систем (но в первую очередь симпатической) существенно снижается, что обеспечивает глубокое метаболическое торможение и отдых ЦНС.

Хотя ВНС называется автономной, она строго подчинена высшим мозговым структурам. Главным интегратором вегетативных функций является гипоталамус, который собирает информацию о химическом составе крови и температуре тела, после чего модулирует работу вегетативных центров в стволе и спинном мозге. На ВНС мощнейшим образом влияет и кора больших полушарий через лимбическую систему: предстартовое волнение или мысленная визуализация соревнования способны запустить сильнейшую симпатическую реакцию (тахикардию, потливость) ещё до начала реальной физической работы.