فیزیولوژی سیستم عصبی خودمختار و کنترل احشایی
سیستم عصبی خودمختار (ANS) بخشی از سیستم عصبی است که اندامهای داخلی و محیط درونی بدن را عمدتاً خارج از سطح کنترل آگاهانه تنظیم میکند. این سیستم با تأثیر بر قلب، عروق خونی، مجاری هوایی، روده، غدد و سایر احشاء، برونده قلبی، فشار خون، هضم، ترشح، تنظیم حرارت و بسیاری از عملکردهای دیگر را تنظیم میکند تا وضعیت داخلی بدن را با نیازهای آن مطابقت دهد. این سیستم از طریق دو بخش اصلی وابران، یعنی سمپاتیک و پاراسمپاتیک، به همراه آورانهای خودمختار و مراکز یکپارچهساز مرکزی عمل میکند.
Definition
سیستم عصبی خودمختار بخشی از سیستم عصبی محیطی و مرکزی است که عضلات صاف، عضله قلب و غدد را عصبدهی میکند و عملکردهای احشایی را از طریق اعصاب وابران سمپاتیک و پاراسمپاتیک، اعصاب آوران احشایی و شبکههای خودمختار مرکزی کنترل مینماید.
Scope
این حوزه خواننده را با فیزیولوژی خودمختار به عنوان موضوعی در نوروفیزیولوژی آشنا میکند: سازماندهی آناتومیک و عملکردی بخشهای سمپاتیک و پاراسمپاتیک، شیمی انتقالدهندههای عصبی آدرنرژیک و کولینرژیک، قوسهای رفلکسی و مراکز مرکزی که خروجی احشایی را تنظیم میکنند، و اثرات حاصله بر قلب، عروق و اندامهای احشایی. این مباحث به عنوان فیزیولوژی مرجع و نه به عنوان راهنمای بالینی مورد بررسی قرار میگیرند و به مدخلهای موضوعی دقیقتر در زیر آن اشاره دارد.
Sub-topics
Core questions
- بخشهای سمپاتیک و پاراسمپاتیک از نظر آناتومیکی و شیمیایی چگونه سازماندهی شدهاند؟
- کدام انتقالدهندههای عصبی و گیرندهها اثرات خودمختار را بر اندامهای هدف واسطه میکنند؟
- قوسهای رفلکسی خودمختار و مراکز مرکزی چگونه متغیرهای قلبی عروقی، تنفسی و احشایی را در محدوده فیزیولوژیکی نگه میدارند؟
- این دو بخش چگونه با یکدیگر تعامل میکنند تا پاسخهای درجهبندی شده و مختص اندام تولید کنند؟
Key concepts
- بخشهای سمپاتیک و پاراسمپاتیک
- نورونهای پیشعقدهای و پسعقدهای
- گانگلیونهای خودمختار
- انتقالدهنده عصبی آدرنرژیک و کولینرژیک
- اعصاب آوران احشایی (خودمختار)
- قوس رفلکسی خودمختار
- شبکه خودمختار مرکزی
- عصبدهی دوگانه و متقابل
- هموستاز محیط داخلی
Mechanisms
خروجی خودمختار به صورت یک زنجیره وابران دو نورونی سازماندهی شده است: یک نورون پیشعقدهای با جسم سلولی خود در سیستم عصبی مرکزی، با یک نورون پسعقدهای در یک گانگلیون خودمختار سیناپس میدهد که به نوبه خود اندام هدف را عصبدهی میکند. در بخش سمپاتیک، نورونهای پیشعقدهای از نخاع سینهای-کمری منشأ گرفته و در زنجیره سمپاتیک و گانگلیونهای پیشمهرهای سیناپس میدهند؛ در بخش پاراسمپاتیک، آنها از ساقه مغز و نخاع خاجی منشأ گرفته و در داخل یا نزدیک اندام هدف سیناپس میدهند. انتقال پیشعقدهای در هر دو بخش کولینرژیک و در گیرندههای نیکوتینی است؛ بیشتر فیبرهای پسعقدهای سمپاتیک نوراپینفرین را آزاد میکنند که بر گیرندههای آدرنرژیک عمل میکند، در حالی که فیبرهای پسعقدهای پاراسمپاتیک استیلکولین را آزاد میکنند که بر گیرندههای موسکارینی عمل میکند. اعصاب آوران احشایی وضعیت مکانیکی و شیمیایی اندامها را سیگنالدهی میکنند، و ساختارهای مرکزی مانند هسته راه منزوی (nucleus of the solitary tract)، هیپوتالاموس و هستههای ساقه مغز این ورودی را یکپارچه کرده و تون خودمختار را از طریق رفلکسها تنظیم میکنند (Saper, 2002; Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017).
Clinical relevance
فیزیولوژی خودمختار زیربنای درک چگونگی کنترل فشار خون، ضربان قلب، قطر مجاری هوایی، تحرک دستگاه گوارش و بسیاری از اقدامات دارویی توسط بدن است و زمینه مفهومی را برای اختلالات خودمختار که در جای دیگر مورد مطالعه قرار میگیرند، فراهم میکند. این مدخل سازماندهی فیزیولوژیکی طبیعی را توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا تصمیمات درمانی فردی نیست.
Evidence & guidelines
مطالب اینجا منعکسکننده توصیف فیزیولوژیکی دیرینه است که در کتابهای درسی استاندارد علوم اعصاب و فیزیولوژی (Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017) و در ادبیات مروری در مورد سازماندهی خودمختار مرکزی و تعاملات خودمختار با سایر سیستمها (Saper, 2002; Bellinger & Lorton, 2014) تثبیت شده است. به عنوان فیزیولوژی مرجع، موضوع دستورالعملهای بالینی نیست.
History
اصطلاح و چارچوب مدرن سیستم عصبی خودمختار توسط جان نیوپورت لنگلی (John Newport Langley) در اوایل قرن بیستم پایهگذاری شد، که سازماندهی پیشعقدهای و پسعقدهای آن را توصیف کرد و اجزای سمپاتیک، پاراسمپاتیک و رودهای را از هم متمایز ساخت (Langley, 1921). والتر کانن (Walter Cannon) بعدها مفهوم هموستاز و نقش سیستم سمپاتیک در بسیج بدن برای واکنشهای اضطراری را بیان کرد. کارهای بعدی شبکه خودمختار مرکزی و کدگذاری شیمیایی انتقال خودمختار را ترسیم کردند (Saper, 2002).
Key figures
- John Newport Langley
- Walter B. Cannon
- Clifford B. Saper
Related topics
Seminal works
- langley-1921
- saper-2002
Frequently asked questions
- تفاوت بین سیستم عصبی پیکری و خودمختار چیست؟
- سیستم عصبی پیکری عضله اسکلتی را از طریق یک نورون حرکتی واحد تحت کنترل ارادی کنترل میکند، در حالی که سیستم عصبی خودمختار عضله صاف، عضله قلب و غدد را از طریق یک زنجیره وابران دو نورونی که عمدتاً غیرارادی عمل میکند، کنترل مینماید.
- آیا بخشهای سمپاتیک و پاراسمپاتیک همیشه متضاد عمل میکنند؟
- آنها اغلب به صورت متقابل بر روی یک اندام عمل میکنند، اما نه همیشه: در برخی بافتها اثرات مکمل یا مستقل دارند، و بسیاری از اندامها عمدتاً یک بخش را دریافت میکنند، بنابراین رابطه بیشتر مختص اندام است تا اینکه به طور یکنواخت متضاد باشد.