Автономная нервная система - Autonomic nervous system

Автономная нервная система
Иннервация вегетативной нервной системы.
подробности
Идентификаторы
латинский	Autonomici systematis nervosi
MeSH	D001341
TA98	A14.3.00.001
TA2	6600
FMA	9905
Анатомическая терминология [редактировать в Викиданных ]

В автономная нервная система (ANS), ранее вегетативная нервная система, является подразделением периферическая нервная система который снабжает гладкие мышцы и железы и, таким образом, влияет на функцию внутренние органы.^[1] Вегетативная нервная система - это система управления, которая действует в основном бессознательно и регулирует функции организма, такие как частота сердцебиения, пищеварение, частота дыхания, зрачковая реакция, мочеиспускание, и сексуальное возбуждение.^[2] Эта система является основным механизмом, контролирующим борьба или бегство.

Вегетативная нервная система регулируется интегрированным рефлексы сквозь мозговой ствол к спинной мозг и органы. Автономные функции включают: контроль дыхания, сердечная регуляция (центр кардиологического контроля), вазомоторный деятельность ( вазомоторный центр ), и некоторые рефлекторные действия такие как кашляющий, чихание, глотание и рвота. Затем они подразделяются на другие области и также связаны с вегетативными подсистемами и периферической нервной системой. В гипоталамус, чуть выше мозговой ствол, действует как интегратор для автономных функций, получая автономные регулирующий вклад от лимбическая система.^[3]

Вегетативная нервная система состоит из трех ветвей: Симпатическая нервная система, то парасимпатическая нервная система и кишечная нервная система.^[4][5][6][7] Некоторые учебники не рассматривают кишечную нервную систему как часть этой системы.^[8] Симпатическая нервная система часто считается "бой или полет "система, в то время как парасимпатическая нервная система часто считается системой" отдыха и переваривания "или" кормления и размножения ". Во многих случаях обе эти системы имеют" противоположные "действия, когда одна система активирует физиологический ответ, а другая подавляет его. . Старое упрощение симпатической и парасимпатической нервных систем как «возбуждающей» и «тормозной» было отменено из-за множества обнаруженных исключений. Более современная характеристика состоит в том, что симпатическая нервная система является «мобилизующей системой быстрого реагирования», а парасимпатическая - a "медленнее активируется увлажнение система ", но даже здесь есть исключения, например, в сексуальное возбуждение и оргазм, при этом оба играют роль.^[3]

Есть тормозящий и возбуждающий синапсы между нейроны. Сравнительно недавно появилась третья подсистема нейронов, получившая название норадренергические, нехолинергические передатчики (потому что они используют оксид азота как нейротрансмиттер ) были описаны и признаны неотъемлемой частью вегетативной функции, в частности, кишечника и легкие.^[9]

Хотя ВНС также известен как висцеральная нервная система, ВНС связана только с двигательной стороной.^[10] Большинство автономных функций являются непроизвольными, но они часто могут работать вместе с соматическая нервная система который обеспечивает добровольный контроль.

Структура

Вегетативная нервная система, показывая чревные нервы посередине, а блуждающий нерв обозначен буквой «X» синим цветом. Сердце и органы ниже в списке справа рассматриваются как внутренние органы.

Вегетативная нервная система делится на Симпатическая нервная система и парасимпатическая нервная система. Сочувственное разделение возникает из спинной мозг в грудной и поясничный области, заканчивающиеся вокруг L2-3. Парасимпатический отдел имеет краниосакральный «отток», что означает, что нейроны начинаются в черепные нервы (в частности глазодвигательный нерв, лицевой нерв, языкоглоточный нерв и блуждающий нерв ) и крестцовый (S2-S4) спинной мозг.

Автономная нервная система уникальна тем, что требует последовательного эфферентного пути с двумя нейронами; преганглионарный нейрон должен сначала синапсировать с постганглионарным нейроном, прежде чем иннервировать орган-мишень. Преганглионарный, или первый нейрон, будет начинаться в «оттоке» и синапсирует в теле клетки постганглионарного, или второго, нейрона. Постганглионарный нейрон затем синапсирует с органом-мишенью.

Симпатический отдел

Основная статья: Симпатическая нервная система

Симпатическая нервная система состоит из клеток с телами в боковая серая колонна от Т1 до L2 / 3. Эти клеточные тела "GVE" (общие висцеральные эфферентные) нейроны и преганглионарные нейроны. Есть несколько мест, где преганглионарные нейроны могут синапсировать для своих постганглионарных нейронов:

• Паравертебральные ганглии (3) симпатической цепи (они проходят по обе стороны от тел позвонков)

1. шейные ганглии (3)
2. грудные ганглии (12) и ростральная поясничные ганглии (2 или 3)
3. хвостовые поясничные ганглии и крестцовые ганглии

• Превертебральные ганглии (глютеновый ганглии, аортальный ганглий, верхний брыжеечный ганглион, нижний брыжеечный ганглион)
• Хромаффинные клетки из мозговое вещество надпочечников (это единственное исключение из правила двух нейронных путей: синапс напрямую воздействует на тела клеток-мишеней)

Эти ганглии обеспечивают постганглионарные нейроны, от которых следует иннервация органов-мишеней. Примеры внутренностные (висцеральные) нервы находятся:

• Шейные сердечные нервы и грудные висцеральные нервы, которые синапсами симпатической цепи
• Грудные чревные нервы (больше, меньше, меньше), которые синапс в превертебральных ганглиях
• Поясничные чревные нервы, который синапс в превертебральных ганглиях
• Крестцовые червячные нервы, который синапс в нижнем подъязычном сплетении

Все они также содержат афферентные (сенсорные) нервы, известные как GVA (общие висцеральные афферентные) нейроны.

Парасимпатический отдел

Основная статья: Парасимпатическая нервная система

Парасимпатическая нервная система состоит из клеток с телами в одном из двух мест: мозговой ствол (Черепные нервы III, VII, IX, X) или крестцовый спинной мозг (S2, S3, S4). Это преганглионарные нейроны, которые синапсируются с постганглионарными нейронами в следующих местах:

• Парасимпатические ганглии головы: Ресничный (Черепной нерв III ), Поднижнечелюстной (VII черепной нерв ), Птеригопалатин (VII черепной нерв ) и Otic (Черепной нерв IX )
• В стенке или около нее органа, иннервируемого блуждающим нервом (Черепной нерв X ) или Крестцовые нервы (S2, S3, S4)

Эти ганглии обеспечивают постганглионарные нейроны, от которых следует иннервация органов-мишеней. Примеры:

• Постганглионарные парасимпатические висцеральные нервы
• В блуждающий нерв, который проходит через грудную клетку и брюшную полость, иннервируя, помимо других органов, сердце, легкие, печень и желудок.

Сенсорные нейроны

Основная статья: Сенсорный нейрон

Сенсорная рука состоит из первичных висцеральных сенсорных нейронов, обнаруженных в периферической нервной системе (ПНС), в черепных сенсорных ганглиях: коленчатых, каменных и узловых ганглиях, прикрепленных соответственно к черепным нервам VII, IX и X. Эти сенсорные нейроны контролируют уровни углекислого газа, кислорода и сахара в крови, артериального давления и химического состава желудка и содержимого кишечника. Они также передают чувство вкуса и запаха, которое, в отличие от большинства функций ВНС, является сознательным восприятием. Кислород и углекислый газ в крови на самом деле непосредственно воспринимаются каротидным телом, небольшим скоплением хемосенсоров в бифуркации сонной артерии, иннервируемых каменистым (IX) ганглием. Первичные сенсорные нейроны проецируются (синапсы) на висцеральные органы «второго порядка». сенсорные нейроны, расположенные в продолговатом мозге, образующие ядро ​​солитарного тракта (nTS), которое объединяет всю висцеральную информацию. NTS также получает входные данные от ближайшего хемосенсорного центра, области postrema, который обнаруживает токсины в крови и спинномозговой жидкости и необходим для химически индуцированной рвоты или условного отвращения вкуса (память, которая гарантирует, что животное было отравлено еда никогда не прикасается к нему снова). Вся эта висцеральная сенсорная информация постоянно и бессознательно модулирует активность мотонейронов ВНС.

Иннервация

Вегетативные нервы проходят к органам по всему телу. Большинство органов получают парасимпатическое питание от блуждающий нерв и сочувствие чревные нервы. Сенсорная часть последнего достигает позвоночник при определенных сегменты позвоночника. Боль в любом внутреннем органе воспринимается как переданная боль, а точнее, боль от дерматом соответствующий позвоночному сегменту.^[11]

Вегетативное нервное питание органов в человеческое тело редактировать

Орган	Нервы[12]	Позвоночник происхождение[12]
желудок	PS: передний и задние стволы блуждающего нерва S: большие чревные нервы	T5, T6, T7, T8, T9 иногда T10
двенадцатиперстная кишка	PS: блуждающие нервы S: большие чревные нервы	T5, T6, T7, T8, T9 иногда T10
тощая кишка и подвздошная кишка	PS: задние стволы блуждающего нерва S: большие чревные нервы	T5, T6, T7, T8, T9
селезенка	S: большие чревные нервы	T6, T7, T8
желчного пузыря и печень	PS: блуждающий нерв S: чревное сплетение правильно диафрагмальный нерв	T6, T7, T8, T9
двоеточие	PS: блуждающие нервы и тазовые внутренностные нервы S: малые и наименее чревные нервы	T10, T11, T12 (проксимальный отдел толстой кишки ) L1, L2, L3, (дистальный отдел толстой кишки )
головка поджелудочной железы	PS: блуждающие нервы S: грудные чревные нервы	T8, T9
приложение	нервы к верхнее брыжеечное сплетение	T10
почки и мочеточники	PS: блуждающий нерв S: грудной и пояснично-внутренностные нервы	T11, T12

Моторные нейроны

Основная статья: Двигательный нейрон

Моторные нейроны вегетативной нервной системы находятся в «вегетативных ганглиях». Ганглии парасимпатической ветви расположены близко к органу-мишени, а ганглии симпатической ветви расположены близко к спинному мозгу.

Симпатические ганглии здесь находятся в двух цепочках: пре-позвоночной и преаортальной цепях. Активность вегетативных ганглиозных нейронов модулируется «преганглионарными нейронами», расположенными в центральной нервной системе. Преганглионарные симпатические нейроны расположены в спинном мозге, на уровне грудной клетки и в верхнем поясничном отделе. Преганглионарные парасимпатические нейроны находятся в продолговатом мозге, где они образуют висцеральные двигательные ядра; дорсальное моторное ядро ​​блуждающего нерва; ядро ambiguus, слюнные ядра, и в крестцовой области спинного мозга.

Функция

Функция вегетативной нервной системы ^[13]

Симпатические и парасимпатические отделы обычно действуют в противовес друг другу. Но это противостояние лучше назвать дополнительным по своей природе, а не антагонистическим. По аналогии, можно думать о симпатическом отделе как о ускорителе, а о парасимпатическом отделе как о тормозе. Симпатический отдел обычно действует в действиях, требующих быстрой реакции. Парасимпатический отдел выполняет действия, не требующие немедленной реакции. Симпатическая система часто считается "бой или полет "система, в то время как парасимпатическая система часто считается системой" отдыха и переваривания "или" кормления и размножения ".

Однако многие случаи симпатической и парасимпатической активности нельзя отнести к ситуациям «борьбы» или «отдыха». Например, вставание из положения лежа или сидя повлекло бы за собой неустойчивое падение артериального давления, если бы не компенсаторное повышение симпатического тонуса артерий. Другой пример - постоянная посекундная модуляция частоты сердечных сокращений за счет симпатических и парасимпатических влияний в зависимости от дыхательных циклов. В общем, эти две системы следует рассматривать как постоянно модулирующие жизненно важные функции, обычно антагонистическим образом, для достижения гомеостаз. Высшие организмы поддерживают свою целостность посредством гомеостаза, который основан на регуляции отрицательной обратной связи, которая, в свою очередь, обычно зависит от вегетативной нервной системы.^[14] Некоторые типичные действия сочувствия и парасимпатическая нервная система перечислены ниже.^[15]

Орган / система-мишень	Парасимпатический	Симпатичный
Пищеварительная система	Увеличивают перистальтику и количество секреции пищеварительными железами	Снижение активности пищеварительной системы
Печень	Нет эффекта	Вызывает выброс глюкозы в кровь
Легкие	Сужает бронхиолы	Расширяет бронхиолы
Мочевой пузырь / уретра	Расслабляет сфинктер	Сужает сфинктер
Почки	Без эффектов	Уменьшить диурез
Сердце	Скорость снижения	Скорость увеличения
Кровеносный сосуд	Не влияет на большинство кровеносных сосудов	Сужает кровеносные сосуды во внутренних органах; увеличить АД
Слюнные и слезные железы	Стимулирует; увеличивает выработку слюны и слез	Подавляет; приводит к сухости во рту и глазам
Глаз (радужная оболочка)	Стимулирует сужающие мышцы; сужать зрачки	Стимулировать расширяющую мышцу; расширяет зрачки
Глаз (ресничные мышцы)	Стимулирует увеличивать выпуклость линз для близкого зрения	Подавляет; уменьшить выпуклость линзы; готовится к далекому видению
Мозговое вещество надпочечников	Нет эффекта	Стимулируйте клетки мозгового вещества к секреции адреналина и норэпинефрина
Потовая железа кожи	Нет эффекта	Стимулируйте потоотделение

Симпатическая нервная система

Основная статья: Симпатическая нервная система

Продвигает борьба или бегство, соответствует возбуждению и выработке энергии, препятствует пищеварению.

• Отводит кровоток от желудочно-кишечный (GI) тракт и кожа через вазоконстрикция
• Приток крови к скелетные мышцы и легкие усиливается (до 1200% в случае скелетных мышц)
• Дилатес бронхиолы легкого через циркулирующую адреналин, что позволяет увеличить альвеолярный кислородный обмен
• Увеличивает частота сердцебиения и сократимость сердечных клеток (миоциты ), тем самым обеспечивая механизм усиления притока крови к скелетным мышцам.
• Дилатес зрачки и расслабляет ресничная мышца к линзе, позволяя большему количеству света попадать в глаз и улучшая зрение вдаль
• Обеспечивает расширение сосудов для коронарные сосуды из сердце
• Сужает весь кишечник сфинктеры и мочевой сфинктер
• Подавляет перистальтика
• Стимулирует оргазм

Парасимпатическая нервная система

Основная статья: Парасимпатическая нервная система

Считается, что парасимпатическая нервная система способствует реакции «отдых и переваривание», способствует успокоению нервов, возвращению их к нормальному функционированию и улучшению пищеварения. Функции нервов парасимпатической нервной системы включают:^{[нужна цитата ]}

• Расширение кровеносных сосудов, ведущих к желудочно-кишечному тракту, увеличение кровотока.
• Сужение диаметра бронхиол при снижении потребности в кислороде
• Выделенные сердечные ветви блуждающий нерв и грудной спинной аксессуар нервы передают парасимпатический контроль над сердце (миокард )
• Сужение зрачка и сужение ресничные мышцы, облегчая проживание и позволяя видеть ближе
• Стимулирующий слюнная железа секреция и ускоряет перистальтика, опосредуя переваривание пищи и, косвенно, усвоение питательных веществ
• Сексуальный. Нервы периферической нервной системы участвуют в эрекции тканей половых органов через тазовые внутренностные нервы 2–4. Они также отвечают за стимуляцию сексуального возбуждения.

Кишечная нервная система

Основная статья: Кишечная нервная система

Кишечная нервная система - это внутренняя нервная система желудочно-кишечный тракт. Он был описан как «Второй мозг человеческого тела».^[16] В его функции входят:

• Определение химических и механических изменений в кишечнике
• Регулирование секреции в кишечнике
• Контролирующий перистальтика и некоторые другие движения

Нейротрансмиттеры

Основные статьи: Таблица действий нейротрансмиттеров в ВНС и Норадренергический, нехолинергический передатчик

Блок-схема, показывающая процесс стимуляции мозгового вещества надпочечников, который заставляет его высвобождать адреналин, который в дальнейшем действует на адренорецепторы, косвенно опосредуя или имитируя симпатическую активность.

В эффекторных органах симпатические ганглиозные нейроны высвобождают норадреналин (норэпинефрин) вместе с другими котрансмиттеры такие как АТФ, действовать на адренорецепторы, за исключением потовых желез и мозгового вещества надпочечников:

• Ацетилхолин является преганглионарным нейромедиатором для обоих отделов ВНС, а также постганглионарным нейромедиатором парасимпатических нейронов. Нервы, выделяющие ацетилхолин, считаются холинэргическими. В парасимпатической системе ганглиозные нейроны используют ацетилхолин в качестве нейромедиатора для стимуляции мускариновых рецепторов.
• На мозговое вещество надпочечников постсинаптического нейрона нет. Вместо этого пресинаптический нейрон высвобождает ацетилхолин, чтобы воздействовать на него. никотиновые рецепторы. Стимуляция высвобождения мозгового вещества надпочечников адреналин (адреналин) в кровоток, который действует на адренорецепторы, опосредованно опосредуя или имитируя симпатическую активность.

Полная таблица находится на Таблица действий нейротрансмиттеров в ВНС.

История

Специализированная система вегетативной нервной системы была признана Гален. В 1665 году Уиллис использовал эту терминологию, а в 1900 году Лэнгли использовал этот термин, определив два подразделения как симпатическую и парасимпатическую нервные системы.^[17]

Эффекты кофеина

Кофеин это биоактивный ингредиент содержится в часто употребляемых напитках, таких как кофе, чай и газированные напитки. Краткосрочные физиологические эффекты кофеина включают усиление артериальное давление и отток симпатического нерва. Привычное потребление кофеина может подавлять краткосрочные физиологические эффекты. Потребление эспрессо с кофеином увеличивает парасимпатическую активность у обычных потребителей кофеина; однако эспрессо без кофеина подавляет парасимпатическую активность у обычных потребителей кофеина. Возможно, что другие биоактивные ингредиенты эспрессо без кофеина также могут способствовать подавлению парасимпатической активности у обычных потребителей кофеина.^[18]

Кофеин способен повысить работоспособность, когда люди выполняют тяжелые задачи. В одном исследовании кофеин спровоцировал больший максимум частота сердцебиения пока выполнялась тяжелая задача по сравнению с плацебо. Эта тенденция, вероятно, связана со способностью кофеина увеличивать отток симпатических нервов. Кроме того, это исследование показало, что восстановление после интенсивных упражнений происходило медленнее, если перед тренировкой употребляли кофеин. Это открытие свидетельствует о тенденции кофеина подавлять парасимпатическую активность у непривычных потребителей. Повышение нервной активности, вызванное кофеином, может вызвать другие физиологические эффекты, поскольку организм пытается поддерживать гомеостаз.^[19]

Влияние кофеина на парасимпатическую активность может варьироваться в зависимости от положения человека при измерении вегетативных реакций. Одно исследование показало, что сидячее положение подавляет вегетативную активность после употребления кофеина (75 мг); однако парасимпатическая активность увеличивается в положении лежа на спине. Это открытие может объяснить, почему некоторые постоянные потребители кофеина (75 мг или меньше) не испытывают краткосрочных эффектов кофеина, если их распорядок дня требует много часов в сидячем положении. Важно отметить, что данные, подтверждающие увеличение парасимпатической активности в положении лежа на спине, были получены в результате эксперимента с участниками в возрасте от 25 до 30 лет, которые считались здоровыми и ведущими сидячий образ жизни. Кофеин может по-разному влиять на вегетативную активность более активных и пожилых людей.^[20]

Смотрите также

• Дизавтономия
• Международное общество вегетативной нейробиологии
• Медуллярный ишемический рефлекс

использованная литература

1. "автономная нервная система " в Медицинский словарь Дорланда
2. Шмидт, А; Тюз, Г. (1989). "Автономная нервная система". В Яниге, W. (ред.). Физиология человека (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer-Verlag. С. 333–370.
3. Блокнот с аллостатической нагрузкой: парасимпатическая функция В архиве 2012-08-19 в Wayback Machine - 1999 г., исследовательская сеть MacArthur, UCSF
4. Лэнгли, Дж. (1921). Автономная нервная система, часть 1. Кембридж: У. Хеффер.
5. Яниг, Уилфрид (2008). Интегративное действие вегетативной нервной системы: нейробиология гомеостаза (Цифровая печатная версия. Ред.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 13. ISBN  978052106754-6.
6. Фернесс, Джон (9 октября 2007 г.). «Кишечная нервная система». Scholarpedia. 2 (10): 4064. Bibcode:2007SchpJ ... 2.4064F. Дои:10.4249 / scholarpedia.4064.
7. Уиллис, Уильям Д. (2004). «Автономная нервная система и ее центральный контроль». В Берне, Роберт М. (ред.). Физиология (5. изд.). Сент-Луис, Миссури: Мосби. ISBN  0323022251.
8. Покок, Джиллиан (2006). Физиология человека (3-е изд.). Издательство Оксфордского университета. С. 63–64. ISBN  978-0-19-856878-0.
9. Бельвиси, Мария Г .; Дэвид Стреттон, К .; Якуб, Магди; Барнс, Питер Дж. (1992). «Оксид азота - эндогенный нейротрансмиттер бронхолитических нервов у человека». Европейский журнал фармакологии. 210 (2): 221–2. Дои:10.1016 / 0014-2999 (92) 90676-У. PMID  1350993.
10. Костанцо, Линда С. (2007). Физиология. Хагерствон, доктор медицины: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п.37. ISBN  978-0-7817-7311-9.
11. Основная клиническая анатомия. К.Л. Мур и А. Agur. Липпинкотт, 2 изд. 2002. Стр. 199
12. Если в полях не указано иное, источником является: Мур, Кейт Л .; Агур, А. М. Р. (2002). Основная клиническая анатомия (2-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 199. ISBN  978-0-7817-5940-3.
13. Нил А. Кэмпбелл, Джейн Б. Рис: Биология. Spektrum-Verlag Heidelberg-Berlin 2003, ISBN  3-8274-1352-4
14. Гольдштейн, Дэвид (2016). Принципы вегетативной медицины (PDF) (бесплатная онлайн-версия под ред.). Бетесда, Мэриленд: Национальный институт неврологических расстройств и инсульта, Национальные институты здравоохранения. ISBN  9780824704087.
15. Пранав Кумар. (2013). Науки о жизни: основы и практика. Мина, Уша. (3-е изд.). Нью-Дели: Академия следопытов. ISBN  9788190642774. OCLC  857764171.
16. Хадхази, Адам (12 февраля 2010 г.). «Подумайте дважды: как« второй мозг »кишечника влияет на настроение и благополучие». Scientific American. В архиве с оригинала 31 декабря 2017 г.
17. Джонсон, Джоэл О. (2013), "Физиология вегетативной нервной системы", Фармакология и физиология анестезии, Elsevier, стр. 208–217, Дои:10.1016 / b978-1-4377-1679-5.00012-0, ISBN  978-1-4377-1679-5
18. Циммерман-Фихофф, Франк; Тайер, Джулиан; Кениг, Джулиан; Херрманн, Кристиан; Weber, Cora S .; Детер, Ганс-Кристиан (1 мая 2016 г.). «Кратковременное влияние кофе эспрессо на вариабельность сердечного ритма и артериальное давление у обычных и непривычных потребителей кофе - рандомизированное перекрестное исследование». Пищевая неврология. 19 (4): 169–175. Дои:10.1179 / 1476830515Y.0000000018. PMID  25850440. S2CID  23539284.
19. Бунсават, Канокван; Белый, Дэниел В; Каппус, Ребекка М; Байнард, Трейси (2015). «Кофеин задерживает восстановление вегетативной нервной системы после интенсивных упражнений». Европейский журнал профилактической кардиологии. 22 (11): 1473–1479. Дои:10.1177/2047487314554867. PMID  25297344. S2CID  30678381.
20. Monda, M .; Viggiano, An .; Vicidomini, C .; Viggiano, Al .; Iannaccone, T .; Тафури, Д .; Де Лука, Б. (2009). «Кофе эспрессо увеличивает парасимпатическую активность у молодых, здоровых людей». Пищевая неврология. 12 (1): 43–48. Дои:10.1179 / 147683009X388841. PMID  19178791. S2CID  37022826.

внешние ссылки

• Автономная нервная система статья в Scholarpedia, Ян Гиббинс и Билл Блессинг
• Отдел нервной системы