什麼是自主神經系統？

丁香葉

自主神經系統神經支配。

自主神經系統（ANS），以前是植物神經系統，是周圍神經系統的一個分支，提供平滑肌和腺體，從而影響內臟器官的功能。[1]自主神經系統是一種控制系統，在很大程度上無意識地起作用，並調節身體功能，如心率，消化，呼吸頻率，瞳孔反應，排尿和性喚起。[2]該系統是控制戰鬥或逃跑反應的主要機制。

在大腦內，自主神經系統受下丘腦的調節。自主功能包括控制呼吸，心臟調節（心臟控制中心），血管舒縮活動（血管舒縮中樞）和某些反射動作，如咳嗽，打噴嚏，吞咽和嘔吐。然後將它們細分為其他區域，並且還與ANS子系統和大腦外部的神經系統相關聯。位於腦幹上方的下丘腦充當自主功能的整合者，接受來自邊緣系統的ANS監管輸入。[3]

自主神經系統有三個分支：交感神經系統，副交感神經系統和腸神經系統。[4] [5] [6] [7]有些教科書不包括腸神經系統作為該系統的一部分。[8]交感神經系統通常被認為是「戰鬥或逃跑」系統，而副交感神經系統通常被認為是「休息和消化」或「飼料和繁殖」系統。在許多情況下，這兩種系統都具有「相反」的作用，其中一個系統激活生理反應而另一個系統抑制它。由於發現了許多例外，交感神經和副交感神經系統的舊的簡化為「興奮性」和「抑制性」被推翻。一個更現代的特徵是交感神經系統是一個「快速反應動員系統」，副交感神經是一個「更慢的激活阻尼系統」，但即便如此，例如性喚起和性高潮，其中兩者都發揮作用[3]。

神經元之間存在抑制性和興奮性突觸。最近，已經描述了第三個被稱為非去甲腎上腺素能非膽鹼能傳遞物（因為它們使用一氧化氮作為神經遞質）的神經元子系統，並且發現它們在自主神經功能中是不可或缺的，特別是在腸道和肺部。 [9]。

雖然ANS也被稱為內臟神經系統，但ANS僅與電機側相連。[10] 大多數自主功能是非自願的，但它們通常可以與提供自主控制的軀體神經系統一起工作。

目錄

1 結構

1.1 交感神經部分

1.2 副交感神經部分

1.3 感覺神經元

1.4 神經支配

1.5 運動神經元

2 功能

2.1 交感神經系統

2.2 副交感神經系統

2.3 腸神經系統

2.4 神經遞質

3 咖啡因的影響

4 參考

結構

自主神經系統，中間顯示內臟神經，迷走神經為藍色「X」。列表中右下方的心臟和器官被視為內臟。

自主神經系統分為交感神經系統和副交感神經系統。交感神經分裂從胸部和腰部區域的脊髓出現，終止於L2-3周圍。副交感神經分裂具有顱外「流出」，意味著神經元開始於顱神經（特別是動眼神經，面神經，舌咽神經和迷走神經）和骶（S2-S4）脊髓。

自主神經系統的獨特之處在於它需要一個連續的雙神經傳出通路;在支配靶器官之前，節前神經元必須首先突觸到神經節後神經元。節前或第一神經元將從「流出」開始，並將在節後或第二神經元的細胞體上突觸。然後節後神經元將在靶器官處突觸。

交感神經部分

主要文章：交感神經系統

交感神經系統由在T1至L2 / 3的側灰色柱中具有體的細胞組成。這些細胞體是「GVE」（一般內臟傳出）神經元並且是神經節前神經元。神經節前神經元可以通過幾個位置為其節後神經元突觸：

交感神經鏈的椎旁神經節（3）（這些在椎體兩側延伸）

頸神經節（3）

胸神經節（12）和延髓腰神經節（2或3）

尾部腰神經節和骶神經節

椎前神經節（腹腔神經節，主動脈神經節，腸系膜上神經節，腸系膜下神經節）

腎上腺髓質的嗜鉻細胞（這是雙神經元通路規則的一個例外：突觸直接傳遞到靶細胞體上）

這些神經節提供神經節後神經元，其中靶器官的神經支配隨之而來。內臟（內臟）神經的例子是：

頸部心臟神經和胸內臟神經，在交感神經鏈中突觸

胸椎內神經節突觸的胸內臟神經（更大，更小，最小）

腰內臟神經，在椎前神經節突觸

骶內臟神經，在下腹下神經叢中突觸

這些都包含傳入（感覺）神經，稱為GVA（一般內臟傳入神經元）神經元。

副交感神經部分

主要文章：副交感神經系統

副交感神經系統由在兩個位置之一中具有身體的細胞組成：腦幹（顱神經III，VII，IX，X）或骶脊髓（S2，S3，S4）。這些是節前神經元，它們與這些位置的神經節後神經元突觸：

頭部副交感神經節：睫狀（顱神經III），頜下腺（顱神經VII），翼齶神經（顱神經VII）和耳科（顱神經IX）

在由迷走神經（顱神經X）或骶神經支配的器官壁內或附近（S2，S3，S4）

這些神經節提供神經節後神經元，目標器官的神經支配從神經節後神經元進行。例子是：

節後副交感神經內臟（內臟）神經

迷走神經，穿過胸部和腹部區域，支配其他器官，心臟，肺，肝臟和胃

感覺神經元

主要文章：感覺神經元

感覺組由周圍神經系統（PNS），顱感覺神經節中發現的原發性內臟感覺神經元組成：膝狀神經，岩和結狀神經節，分別附著於顱神經VII，IX和X.這些感覺神經元監測水平血液中的二氧化碳，氧氣和糖，動脈壓和胃和腸內容物的化學成分。它們還傳達了味覺和嗅覺，與ANS的大多數功能不同，它是一種有意識的感知。事實上，血液氧氣和二氧化碳直接由頸動脈體感知，頸動脈體是由岩石（第IX）神經節支配的頸動脈分叉處的少量化學感測器。初級感覺神經元突出（突觸）到位於延髓的「二級」內臟感覺神經元，形成孤束核（nTS），整合所有內臟信息。 nTS還接收來自附近化學感應中心的輸入，即後期區域，其檢測血液和腦脊液中的毒素，並且對於化學誘導的嘔吐或條件性味覺厭惡（確保已被中毒的動物的記憶）是必需的。食物再也不會觸及它了。所有這些內臟感覺信息不斷地和無意識地調節ANS的運動神經元的活動。

神經支配

自主神經進入全身器官。大多數器官通過迷走神經和內臟神經的交感神經供應接受副交感神經供給。後者的感覺部分在某些脊柱節段到達脊柱。任何內臟器官的疼痛都被認為是指疼痛，更具體地說是來自對應於脊柱節段的皮區的疼痛。[11]

運動神經元

主要文章：運動神經元

自主神經系統的運動神經元存在於""自主神經節"中。 副交感神經分支靠近靶器官，而交感神經分支的神經節位於脊髓附近。

這裡的交感神經節存在於兩條鏈中：椎前鏈和前主動脈鏈。 自主神經節神經元的活動由位於中樞神經系統中的「神經節前神經元」調節。 神經節前交感神經元位於脊髓，胸腔和上腰椎水平。 在延髓中發現神經節前副交感神經元，它們形成內臟運動核; 迷走神經的背側運動核; 細胞核，唾液核，以及脊髓的骶骨區域。

功能

自主神經系統的功能[13]

交感神經和副交感神經部分通常相互作用。但這種反對在性質上更好地稱為互補而不是對立。作為類比，人們可能會認為交感神經部分是加速器，副交感神經部分是制動器。交感神經部分通常在需要快速反應的動作中起作用。副交感神經部分的作用是不需要立即反應的動作。交感神經系統通常被認為是「戰鬥或逃跑」系統，而副交感神經系統通常被認為是「休息和消化」或「飼料和繁殖」系統。

然而，許多交感神經和副交感神經活動的情況不能歸因於「戰鬥」或「休息」情況。例如，如果不是動脈交感神經緊張的補償性增加，從斜躺或坐姿站起來將導致不可持續的血壓下降。另一個例子是作為呼吸循環的函數的交感神經和副交感神經影響對心率的恆定，第二到第二調製。一般而言，這兩個系統應被視為永久調節生命功能，通常以對抗方式，以實現體內平衡。高等生物通過體內平衡維持其完整性，這依賴於負反饋調節，反過來通常依賴於自主神經系統。[14]下面列出了交感神經和副交感神經系統的一些典型作用。

交感神經系統

主要文章：交感神經系統

促進戰鬥或逃跑反應，與喚醒和能量產生相對應，並抑制消化

通過血管收縮將血流從胃腸道（GI）和皮膚轉移出去

骨骼肌和肺部的血流量增加（在骨骼肌的情況下增加1200％）

通過循環腎上腺素擴張肺的細支氣管，從而允許更大的肺泡氧交換

增加心率和心肌細胞（肌細胞）的收縮性，從而提供增強血液流向骨骼肌的機制

擴張瞳孔並使睫狀肌放鬆到鏡片，讓更多光線進入眼睛並增強遠視力

為心臟冠狀血管提供血管舒張

收縮所有腸括約肌和尿道括約肌

抑制蠕動

刺激性高潮

副交感神經系統

主要文章：副交感神經系統

據說副交感神經系統促進「休息和消化」反應，促進神經鎮靜恢復正常功能，並促進消化。副交感神經系統內神經的功能包括：

擴張通向胃腸道的血管，增加血液流動。

當需要氧氣減少時，縮小細支氣管直徑

迷走神經和胸椎輔助神經的專用心臟分支傳遞心臟的副交感神經控制（心肌）

收縮瞳孔和收縮睫狀肌，促進調節並允許更近視力

刺激唾液腺分泌，加速蠕動，調節食物消化，間接促進營養物質的吸收

性。周圍神經系統的神經通過骨盆內臟神經2-4參與生殖器組織的勃起。他們還負責刺激性喚起。

腸神經系統

主要文章：腸神經系統

腸神經系統是胃腸系統的內在神經系統。它被描述為「人體的第二腦」。[15]其功能包括：

感知腸道中的化學和機械變化

調節腸道內的分泌物

控制蠕動和其他一些動作

神經遞質

主要文章：ANS中的神經遞質作用表和非去甲腎上腺素能，非膽鹼能發射器

顯示刺激腎上腺髓質的過程的流程圖，該腎上腺髓質使其釋放腎上腺素，進一步作用於腎上腺素受體，間接介導或模擬交感神經活動。

在效應器官，交感神經節神經元釋放去甲腎上腺素（去甲腎上腺素），以及其他共同發射器如ATP，作用於腎上腺素能受體，汗腺和腎上腺髓質除外：

乙醯膽鹼是ANS的兩個分區的節前神經遞質，以及副交感神經元的神經節後神經遞質。據說釋放乙醯膽鹼的神經是膽鹼能的。在副交感神經系統中，神經節神經元使用乙醯膽鹼作為神經遞質來刺激毒蕈鹼受體。

在腎上腺髓質中，沒有突觸後神經元。相反，突觸前神經元釋放乙醯膽鹼作用於煙鹼受體。腎上腺髓質的刺激將腎上腺素（腎上腺素）釋放到血流中，其作用於腎上腺素能受體，從而間接地介導或模仿交感神經活動。

在ANS中的神經遞質作用表中找到了完整的表格。

咖啡因的影響

咖啡因是一種生物活性成分，存在於常用的飲料中，如咖啡，茶和蘇打水。咖啡因的短期生理影響包括血壓升高和交感神經流出。習慣性攝入咖啡因可能會抑制生理上的短期影響。食用含咖啡因的濃縮咖啡會增加習慣性咖啡因消費者的副交感神經活動;然而，不含咖啡因的濃縮咖啡會抑制習慣性咖啡因消費者的副交感神經活動。不含咖啡因的濃縮咖啡中的其他生物活性成分也可能有助於抑制習慣性咖啡因消費者的副交感神經活動。[16]

當個人執行艱苦的任務時，咖啡因能夠增加工作能力。在一項研究中，與安慰劑相比，咖啡因引發了更高的最大心率，同時執行了艱巨的任務。這種趨勢可能是由於咖啡因增加交感神經流出的能力。此外，這項研究發現，運動前攝入咖啡因後，劇烈運動後恢復較慢。這一發現表明咖啡因在非習慣性消費者中抑制副交感神經活動的傾向。當人體試圖維持體內平衡時，咖啡因刺激的神經活動增加可能引起其他生理影響。[17]

當測量自主反應時，咖啡因對副交感神經活動的影響可以根據個體的位置而變化。一項研究發現坐姿可抑制咖啡因攝入後的自主神經活動（75毫克）;然而，副交感神經活動在仰卧位增加。這一發現可以解釋為什麼一些習慣性咖啡因消費者（75毫克或更少）如果常規需要長時間坐著，就不會出現咖啡因的短期影響。值得注意的是，支持仰卧位副交感神經活動增加的數據來源於一項涉及年齡在25至30歲之間被認為是健康和久坐的參與者的實驗。對於活動較多或年長的人，咖啡因可能會對自主神經活動產生不同的影響。[18]

丁香葉