Autonomní nervový systém - Autonomic nervous system

Autonomní nervový systém
1503 Spojení parasympatického nervového systému.jpg
Inervace autonomního nervového systému.
Detaily
Identifikátory
latinskýAutonomici systematis nervosi
PletivoD001341
TA98A14.3.00.001
TA26600
FMA9905
Anatomická terminologie

The autonomní nervový systém (ANS), dříve vegetativní nervový systém, je divizí periferní nervový systém který dodává hladké svalstvo a žlázy, a tím ovlivňuje funkci vnitřní orgány.[1] Autonomní nervový systém je kontrolní systém, který působí převážně nevědomě a reguluje tělesné funkce, jako je Tepová frekvence, trávení, dechová frekvence, pupilární odpověď, močení, a sexuální vzrušení.[2] Tento systém je primárním mechanismem kontroly nad bojová nebo letová odezva.

Autonomní nervový systém je regulován integrovaným systémem reflexy skrz mozkový kmen do mícha a orgány. Mezi autonomní funkce patří kontrola dýchání, srdeční regulace (srdeční kontrolní centrum), vazomotorický činnost ( vazomotorické centrum ) a jisté reflexní akce jako kašel, kýchání, polykání a zvracení. Ty jsou poté rozděleny do dalších oblastí a jsou také spojeny s autonomními subsystémy a periferním nervovým systémem. The hypotalamus, těsně nad mozkový kmen, funguje jako integrátor pro autonomní funkce a přijímá autonomní regulační vstup z limbický systém.[3]

Autonomní nervový systém má tři větve: podpůrný nervový systém, parasympatický nervový systém a střevní nervový systém.[4][5][6][7] Některé učebnice nezahrnují enterický nervový systém jako součást tohoto systému.[8] Sympatický nervový systém je často považován za „bojovat nebo letět „Parasympatický nervový systém je často považován za systém„ odpočinku a strávení “nebo„ krmení a rozmnožování “. V mnoha případech mají oba tyto systémy„ opačné “účinky, kdy jeden systém aktivuje fyziologickou odpověď a druhý ji inhibuje. Starší zjednodušení sympatického a parasympatického nervového systému jako „excitačního“ a „inhibičního“ bylo kvůli mnoha nalezeným výjimkám převráceno. Modernější charakteristikou je, že sympatický nervový systém je „mobilizačním systémem rychlé reakce“ a parasympatický je a "pomaleji se aktivuje tlumení systém ", ale i toto má výjimky, například v sexuální vzrušení a orgasmus, kde oba hrají roli.[3]

Existují inhibiční a vzrušující synapse mezi neurony. Relativně nedávno byl pojmenován třetí subsystém neuronů non-noradrenergní, ne-cholinergní vysílače (protože používají oxid dusnatý jako neurotransmiter ) byly popsány a bylo zjištěno, že jsou nedílnou součástí autonomních funkcí, zejména ve střevech a plíce.[9]

Ačkoli ANS je také známý jako viscerální nervový systém, ANS je spojen pouze se stranou motoru.[10] Většina autonomních funkcí je nedobrovolná, ale často mohou pracovat ve spojení s somatický nervový systém který poskytuje dobrovolnou kontrolu.

Struktura

Autonomní nervový systém, ukazující splanchnické nervy uprostřed a vagový nerv jako „X“ modře. Srdce a orgány níže v seznamu vpravo jsou považovány za vnitřnosti.

Autonomní nervový systém je rozdělen na podpůrný nervový systém a parasympatický nervový systém. Sympatické rozdělení vychází z mícha v hrudní a bederní oblasti končící kolem L2-3. Parasympatická divize má kraniosakrální „výtok“, což znamená, že neurony začínají na lebeční nervy (konkrétně okulomotorický nerv, lícní nerv, glossofaryngeální nerv a bludný nerv ) a křížový (S2-S4) mícha.

Autonomní nervový systém je jedinečný v tom, že vyžaduje sekvenční eferentní dráhu dvou neuronů; preganglionový neuron musí nejprve synapse na postganglionový neuron před inervací cílového orgánu. Preganglionický nebo první neuron začne na „výtoku“ a bude synapse na postganglionovém nebo druhém neuronovém buněčném těle. Postganglionový neuron pak bude synapse v cílovém orgánu.

Sympatické dělení

Hlavní článek: Podpůrný nervový systém

Sympatický nervový systém se skládá z buněk s těly v boční šedý sloup z T1 na L2 / 3. Těla těchto buněk jsou "GVE" (obecně viscerální eferentní) neurony a jsou to preganglionové neurony. Existuje několik poloh, na kterých se mohou preganglionové neurony synchronizovat se svými postganglionickými neurony:

  1. cervikální ganglia (3)
  2. hrudní ganglia (12) a rostrální bederní ganglia (2 nebo 3)
  3. kaudální bederní ganglia a sakrální ganglia

Tato ganglia poskytují postgangliové neurony, z nichž vyplývá inervace cílových orgánů. Příklady splanchnické (viscerální) nervy jsou:

Všechny obsahují také aferentní (smyslové) nervy, známé jako GVA (obecně viscerální aferentní) neurony.

Parasympatické dělení

Hlavní článek: Parasympatický nervový systém

Parasympatický nervový systém se skládá z buněk s těly na jednom ze dvou míst: mozkový kmen (Cranial Nerves III, VII, IX, X) nebo křížová mícha (S2, S3, S4). Jedná se o preganglionické neurony, které se synchronizují s postganglionovými neurony v těchto umístěních:

Tato ganglia poskytují postganglionické neurony, z nichž vyplývají inervace cílových orgánů. Příklady:

  • Postgangliové parasympatické splanchnické (viscerální) nervy
  • The bludný nerv, který prochází hrudníkem a břišními oblastmi a inervuje kromě jiných orgánů srdce, plíce, játra a žaludek

Senzorické neurony

Hlavní článek: Senzorický neuron

Senzorické rameno se skládá z primárních viscerálních senzorických neuronů nacházejících se v periferním nervovém systému (PNS) v kraniálních senzorických gangliích: geniculární, petrosální a nodózní ganglia, připojené příslušně k hlavovým nervům VII, IX a X. Tyto senzorické neurony monitorují hladiny oxidu uhličitého, kyslíku a cukru v krvi, arteriálního tlaku a chemického složení obsahu žaludku a střev. Rovněž vyjadřují chuť a vůni, což je na rozdíl od většiny funkcí ANS vědomé vnímání. Krevní kyslík a oxid uhličitý jsou ve skutečnosti přímo snímány krčním tělem, malou sbírkou chemosenzorů při rozdvojení krční tepny, inervovaných petrosálním (IX.) Gangliem. Primární senzorické neurony se promítají (synapse) do viscerálního „druhého řádu“ senzorické neurony umístěné v prodloužené míše, tvořící jádro solitérního traktu (nTS), které integruje všechny viscerální informace. NTS také přijímá vstup z blízkého chemosenzorického centra, oblasti postrema, která detekuje toxiny v krvi a mozkomíšním moku a je nezbytná pro chemicky vyvolané zvracení nebo podmíněnou averzi chuti (paměť, která zajišťuje, že zvíře, které bylo otráveno jídlo se ho už nikdy nedotkne). Všechny tyto viscerální senzorické informace neustále a nevědomě modulují aktivitu motorických neuronů ANS.

Inervace

Autonomní nervy cestují do orgánů v celém těle. Většina orgánů dostává parasympatikus přísunem bludný nerv a sympatická nabídka od splanchnické nervy. Senzorická část druhého dosahuje páteř jistě páteřní segmenty. Bolest v jakémkoli vnitřním orgánu je vnímána jako uvedená bolest, konkrétněji jako bolest z dermatom odpovídající páteřnímu segmentu.[11]


Autonomní nervové zásobení orgánů v Lidské tělo Upravit
OrgánNervy[12]Páteř původ[12]
žaludekT5, T6, T7, T8, T9, někdy T10
duodenumT5, T6, T7, T8, T9, někdy T10
jejunum a ileumT5, T6, T7, T8, T9
slezinaT6, T7, T8
žlučník a játraT6, T7, T8, T9
dvojtečka
pankreatická hlavaT8, T9
slepé střevoT10
ledviny a močovodyT11, T12

Motorické neurony

Hlavní článek: Motorický neuron

Motorické neurony autonomního nervového systému se nacházejí v „autonomních gangliích“. Ty parasympatické větve jsou umístěny blízko cílového orgánu, zatímco ganglia sympatické větve jsou umístěny blízko míchy.

Sympatická ganglia se zde nacházejí ve dvou řetězcích: před vertebrálním a předaortálním řetězcem. Aktivita autonomních gangliových neuronů je modulována „preganglionovými neurony“ umístěnými v centrálním nervovém systému. Preganglionové sympatické neurony se nacházejí v míše, na úrovni hrudníku a horní části beder. Preganglionické parasympatické neurony se nacházejí v prodloužené míše, kde tvoří viscerální motorická jádra; hřbetní motorické jádro nervu vagus; jádro ambiguus, slinná jádra a v sakrální oblasti míchy.

Funkce

Funkce autonomního nervového systému [13]

Sympatické a parasympatické rozdělení obvykle fungují proti sobě. Ale tato opozice se v přírodě spíše nazývá komplementární než antagonistická. Analogicky lze uvažovat o sympatickém dělení jako o urychlovači a parasympatickém dělení o brzdě. Sympatické dělení obvykle funguje při akcích vyžadujících rychlé reakce. Parasympatické dělení funguje s akcemi, které nevyžadují okamžitou reakci. Sympatický systém je často považován za „bojovat nebo letět „parasympatický systém“, zatímco parasympatický systém je často považován za systém „odpočinku a strávení“ nebo „krmení a rozmnožování“.

Mnoho případů sympatických a parasympatických aktivit však nelze připsat situacím „boje“ nebo „odpočinku“. Například vstávání ze sklápěcí nebo sedací polohy by znamenalo neudržitelný pokles krevního tlaku, pokud by nedošlo ke kompenzačnímu zvýšení arteriálního sympatického tonusu. Dalším příkladem je konstantní sekundární modulace srdeční frekvence sympatickými a parasympatickými vlivy jako funkce dýchacích cyklů. Obecně by tyto dva systémy měly být považovány za trvale modulaci životně důležitých funkcí, obvykle protichůdných homeostáza. Vyšší organismy si udržují svoji integritu prostřednictvím homeostázy, která se spoléhá na regulaci negativní zpětné vazby, která zase obvykle závisí na autonomním nervovém systému.[14] Některé typické akce sympatických a parasympatický nervový systém jsou uvedeny níže.[15]

Cílový orgán / systémParasympatickýSoucitný
Zažívací ústrojíZvyšte peristaltiku a množství sekrece trávicími žlázamiSnižte činnost trávicího systému
JátraŽádný efektZpůsobuje uvolňování glukózy do krve
PlíceZúží bronchiolyRozšiřuje bronchioly
Močový měchýř / uretraUvolňuje svěračZúží svěrač
LedvinyŽádné účinkySnižte výdej moči
SrdceSnižuje míruZvyšte rychlost
CévyŽádný účinek na většinu krevních cévStahuje krevní cévy ve vnitřnostech; zvýšit BP
Slinné a slzné žlázyStimuluje; zvyšuje produkci slin a slzInhibuje; mít za následek sucho v ústech a suché oči
Oko (duhovka)Stimuluje svěrací svaly; zúžit žákyStimulujte dilatátorový sval; rozšiřuje žáky
Oko (ciliární svaly)Stimuluje ke zvýšení vyboulení čočky pro blízké viděníInhibuje; zmenšit vyboulení čočky; připravuje se na vidění do dálky
Dřeně nadledvinŽádný efektStimulujte buňky dřeně tak, aby vylučovaly epinefrin a norepinefrin
Potní žláza kůžeŽádný efektStimulujte, abyste vytvořili pot

Podpůrný nervový systém

Hlavní článek: Podpůrný nervový systém

Propaguje a bojová nebo letová odezva, odpovídá vzrušení a generování energie a inhibuje trávení

Parasympatický nervový systém

Hlavní článek: Parasympatický nervový systém

Říká se, že parasympatický nervový systém podporuje reakci „odpočinek a trávení“, podporuje uklidnění nervů, návrat k normální funkci a zlepšení trávení. Funkce nervů v parasympatickém nervovém systému zahrnují:[Citace je zapotřebí ]

  • Dilatace krevních cév vedoucích do GI traktu, zvýšení průtoku krve.
  • Zúžení průduškového průměru, když se snížila potřeba kyslíku
  • Vyhrazené srdeční větve vagus a hrudní spinální příslušenství nervy dodávají parasympatickou kontrolu nad srdce (myokard )
  • Zúžení zornice a kontrakce ciliární svaly usnadňující ubytování a umožnění bližšího vidění
  • Stimulace slinná žláza sekrece a zrychluje peristaltika, zprostředkovávající trávení potravy a nepřímo vstřebávání živin
  • Sexuální. Nervy periferního nervového systému se podílejí na erekci genitálních tkání prostřednictvím pánevní splanchnické nervy 2–4. Jsou také zodpovědní za stimulaci sexuálního vzrušení.

Enterický nervový systém

Hlavní článek: Enterický nervový systém

Enterický nervový systém je vnitřní nervový systém gastrointestinální systém. Byl popsán jako „druhý mozek lidského těla“.[16] Mezi jeho funkce patří:

  • Snímání chemických a mechanických změn ve střevě
  • Regulace sekrecí ve střevě
  • Ovládání peristaltika a některé další pohyby

Neurotransmitery

Hlavní články: Tabulka akcí neurotransmiterů v ANS a Non-noradrenergní, non-cholinergní vysílač
Vývojový diagram ukazující proces stimulace dřeně nadledvin, díky kterému uvolňuje adrenalin, který dále působí na adrenoreceptory a nepřímo zprostředkovává nebo napodobuje sympatickou aktivitu.

V efektorových orgánech se uvolňují sympatické gangliové neurony noradrenalin (norepinefrin), spolu s dalšími vysílačů jako ATP, jednat adrenergní receptory, s výjimkou potních žláz a dřeně nadledvin:

  • Acetylcholin je preganglionový neurotransmiter pro obě divize ANS, stejně jako postganglionový neurotransmiter parasympatických neuronů. Nervy, které uvolňují acetylcholin, jsou považovány za cholinergní. V parasympatickém systému používají gangliové neurony acetylcholin jako neurotransmiter ke stimulaci muskarinových receptorů.
  • Na dřeň nadledvin neexistuje žádný postsynaptický neuron. Místo toho presynaptický neuron uvolňuje acetylcholin, na který působí nikotinové receptory. Stimulace uvolňování dřeně nadledvin adrenalin (epinefrin) do krevního řečiště, který působí na adrenoreceptory, čímž nepřímo zprostředkovává nebo napodobuje sympatickou aktivitu.

Celý stůl najdete na Tabulka akcí neurotransmiterů v ANS.

Dějiny

Specializovaný systém autonomního nervového systému poznal Galene. V roce 1665 Willis použil terminologii a v roce 1900 Langley použil tento termín a definoval dvě divize jako sympatický a parasympatický nervový systém.[17]

Účinky kofeinu

Kofein je bioaktivní složka lze nalézt v běžně konzumovaných nápojích, jako je káva, čaj a limonády. Mezi krátkodobé fyziologické účinky kofeinu patří zvýšené krevní tlak a odtok sympatického nervu. Obvyklá konzumace kofeinu může bránit krátkodobým fyziologickým účinkům. Spotřeba kofeinovaného espressa zvyšuje parasympatickou aktivitu u obvyklých konzumentů kofeinu; avšak bez kofeinu espresso inhibuje parasympatickou aktivitu u obvyklých konzumentů kofeinu. Je možné, že další bioaktivní přísady v espressu bez kofeinu mohou také přispívat k inhibici parasympatické aktivity u obvyklých konzumentů kofeinu.[18]

Kofein je schopen zvýšit pracovní kapacitu, zatímco jednotlivci vykonávají náročné úkoly. V jedné studii kofein vyvolal větší maximum Tepová frekvence zatímco se ve srovnání s a placebo. Tato tendence je pravděpodobně způsobena schopností kofeinu zvyšovat odtok sympatického nervu. Tato studie dále zjistila, že zotavení po intenzivním cvičení bylo pomalejší, když byl kofein konzumován před cvičením. Toto zjištění svědčí o tendenci kofeinu inhibovat parasympatickou aktivitu u nezvyklých konzumentů. Zvýšení nervové aktivity stimulované kofeinem pravděpodobně vyvolá další fyziologické účinky, které se tělo snaží udržet homeostáza.[19]

Účinky kofeinu na parasympatickou aktivitu se mohou lišit v závislosti na poloze jedince při měření autonomních odpovědí. Jedna studie zjistila, že poloha vsedě inhibovala autonomní aktivitu po konzumaci kofeinu (75 mg); parasympatická aktivita se však zvýšila v poloze na zádech. Toto zjištění může vysvětlit, proč někteří obvyklí spotřebitelé kofeinu (75 mg nebo méně) nezažijí krátkodobé účinky kofeinu, pokud jejich rutina vyžaduje mnoho hodin vsedě. Je důležité si uvědomit, že data podporující zvýšenou parasympatickou aktivitu v poloze na zádech byla odvozena z experimentu zahrnujícího účastníky ve věku od 25 do 30 let, kteří byli považováni za zdravé a sedavé. Kofein může ovlivnit autonomní aktivitu odlišně u jedinců, kteří jsou aktivnější nebo starší.[20]

Viz také

Reference

  1. ^ "autonomní nervový systém " na Dorlandův lékařský slovník
  2. ^ Schmidt, A; Thews, G (1989). "Autonomní nervový systém". V Janig, W (ed.). Fyziologie člověka (2. vyd.). New York, NY: Springer-Verlag. 333–370.
  3. ^ A b Notebook s alostatickým zatížením: Parasympatická funkce Archivováno 19. 8. 2012 na Wayback Machine - 1999, výzkumná síť MacArthur, UCSF
  4. ^ Langley, J.N. (1921). Autonomní nervový systém, část 1. Cambridge: W. Heffer.
  5. ^ Jänig, Wilfrid (2008). Integrační působení autonomního nervového systému: neurobiologie homeostázy (Digitálně tištěná verze, vyd.). Cambridge: Cambridge University Press. p. 13. ISBN  978052106754-6.
  6. ^ Furness, John (9. října 2007). "Enterický nervový systém". Scholarpedia. 2 (10): 4064. Bibcode:2007SchpJ ... 2.4064F. doi:10,4249 / scholarpedia.4064.
  7. ^ Willis, William D. (2004). "Autonomní nervový systém a jeho centrální řízení". V Bernu, Robert M. (ed.). Fyziologie (5. vyd.). St. Louis, Mo .: Mosby. ISBN  0323022251.
  8. ^ Pocock, Gillian (2006). Fyziologie člověka (3. vyd.). Oxford University Press. str. 63–64. ISBN  978-0-19-856878-0.
  9. ^ Belvisi, Maria G .; David Stretton, C .; Yacoub, Magdi; Barnes, Peter J. (1992). „Oxid dusnatý je endogenní neurotransmiter bronchodilatačních nervů u lidí“. European Journal of Pharmacology. 210 (2): 221–2. doi:10.1016 / 0014-2999 (92) 90676-U. PMID  1350993.
  10. ^ Costanzo, Linda S. (2007). Fyziologie. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. p.37. ISBN  978-0-7817-7311-9.
  11. ^ Základní klinická anatomie. K.L. Moore & A.M. Agur. Lippincott, 2. vyd. 2002. Strana 199
  12. ^ A b Pokud není v polích uvedeno jinak, zdrojem je: Moore, Keith L .; Agur, A. M. R. (2002). Základní klinická anatomie (2. vyd.). Lippincott Williams & Wilkins. p. 199. ISBN  978-0-7817-5940-3.
  13. ^ Neil A. Campbell, Jane B. Reece: Biologie. Spektrum-Verlag Heidelberg-Berlin 2003, ISBN  3-8274-1352-4
  14. ^ Goldstein, David (2016). Principy autonomní medicíny (PDF) (bezplatná online verze ed.). Bethesda, Maryland: Národní institut neurologických poruch a mozkové mrtvice, Národní instituty zdraví. ISBN  9780824704087.
  15. ^ Pranav Kumar. (2013). Vědy o živé přírodě: Základy a praxe. Mina, Usha. (3. vyd.). Nové Dillí: Pathfinder Academy. ISBN  9788190642774. OCLC  857764171.
  16. ^ Hadhazy, Adam (12. února 2010). „Přemýšlejte dvakrát: Jak střevní„ druhý mozek “ovlivňuje náladu a pohodu“. Scientific American. Archivováno z původního 31. prosince 2017.
  17. ^ Johnson, Joel O. (2013), „Autonomic Nervous System Physiology“, Farmakologie a fyziologie pro anestezii, Elsevier, s. 208–217, doi:10.1016 / b978-1-4377-1679-5.00012-0, ISBN  978-1-4377-1679-5
  18. ^ Zimmerman-Viehoff, Frank; Thayer, Julian; Koenig, Julian; Herrmann, Christian; Weber, Cora S .; Deter, Hans-Christian (1. května 2016). „Krátkodobé účinky kávy espresso na variabilitu srdeční frekvence a krevní tlak u obvyklých a neobvyklých konzumentů kávy - randomizovaná zkřížená studie“. Nutriční neurovědy. 19 (4): 169–175. doi:10.1179 / 1476830515Y.0000000018. PMID  25850440. S2CID  23539284.
  19. ^ Bunsawat, Kanokwan; White, Daniel W; Kappus, Rebecca M; Baynard, Tracy (2015). "Kofein zpomaluje autonomní zotavení po akutním cvičení". Evropský žurnál preventivní kardiologie. 22 (11): 1473–1479. doi:10.1177/2047487314554867. PMID  25297344. S2CID  30678381.
  20. ^ Monda, M .; Viggiano, An .; Vicidomini, C .; Viggiano, Al .; Iannaccone, T .; Tafuri, D .; De Luca, B. (2009). „Káva espresso zvyšuje parasympatickou aktivitu u mladých, zdravých lidí“. Nutriční neurovědy. 12 (1): 43–48. doi:10.1179 / 147683009X388841. PMID  19178791. S2CID  37022826.

externí odkazy