自律神経系の生理学と内臓制御
自律神経系（ANS）は、意識的な制御のレベルをはるかに下回る形で、内臓および内部環境を調節する神経系の部門です。心臓、血管、気道、消化管、腺、その他の内臓に作用し、心拍出量、血圧、消化、分泌、体温調節、その他多くの機能を調整して、身体の内部状態をそのニーズに合わせます。これは、交感神経と副交感神経という2つの主要な遠心性部門、自律性求心性神経、および中枢統合センターを介して機能します。
Definition
自律神経系は、平滑筋、心筋、腺を神経支配し、交感神経性および副交感神経性の遠心性神経、内臓求心性神経、および中枢自律神経ネットワークを介して内臓機能を制御する、末梢神経系および中枢神経系の一部です。
Scope
この分野は、読者を神経生理学における自律神経生理学のトピックに導きます。具体的には、交感神経系と副交感神経系の解剖学的および機能的組織、アドレナリン作動性およびコリン作動性神経伝達の化学、内臓出力を調節する反射弓と中枢センター、およびそれらが心臓、血管、内臓に及ぼす影響についてです。これらは参照生理学として扱われ、臨床的ガイダンスではなく、その下にあるより詳細なトピックエントリを指し示します。
Sub-topics
Core questions
- 交感神経系と副交感神経系は、解剖学的および化学的にどのように組織されていますか？
- どの神経伝達物質と受容体が、標的臓器に対する自律神経効果を媒介していますか？
- 自律神経反射と中枢センターは、心血管、呼吸器、および内臓の変数を生理学的限界内にどのように維持していますか？
- 2つの部門は、段階的で臓器特異的な応答を生み出すためにどのように相互作用しますか？
Key concepts
- 交感神経系と副交感神経系
- 節前ニューロンと節後ニューロン
- 自律神経節
- アドレナリン作動性およびコリン作動性神経伝達
- 内臓（自律神経）求心性神経
- 自律神経反射弓
- 中枢自律神経ネットワーク
- 二重および相反性神経支配
- 内部環境のホメオスタシス
Mechanisms
自律神経出力は、2つのニューロンからなる遠心性連鎖として組織されています。中枢神経系に細胞体を持つ節前ニューロンは、自律神経節の節後ニューロンにシナプスを形成し、それがさらに効果器を神経支配します。交感神経系では、節前ニューロンは胸腰部脊髄から発生し、交感神経幹および椎前神経節でシナプスを形成します。副交感神経系では、脳幹および仙髄から発生し、標的臓器内またはその近くでシナプスを形成します。節前神経伝達は、両部門でニコチン性受容体を介したコリン作動性です。ほとんどの交感神経性節後線維は、アドレナリン受容体に作用するノルエピネフリンを放出しますが、副交感神経性節後線維は、ムスカリン性受容体に作用するアセチルコリンを放出します。内臓求心性神経は臓器の機械的および化学的状態を伝え、孤束核、視床下部、脳幹核などの中心構造は、この入力を統合し、反射を介して自律神経の緊張を設定します（Saper, 2002; Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017）。
Clinical relevance
自律神経生理学は、身体が血圧、心拍数、気道径、消化管運動、および多くの薬物作用をどのように制御するかを理解する基礎となり、他の場所で研究されている自律神経障害の概念的背景を提供します。この項目は正常な生理学的組織を記述するものであり、個々の診断や治療の決定の根拠となるものではありません。
Evidence & guidelines
ここでの内容は、標準的な神経科学および生理学の教科書（Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017）や、中枢自律神経組織および他のシステムとの自律神経相互作用に関するレビュー文献（Saper, 2002; Bellinger & Lorton, 2014）で確立された、長年にわたる生理学的記述を反映しています。参照生理学であるため、臨床診療ガイドラインの対象ではありません。
History
自律神経系という用語と現代の枠組みは、20世紀初頭にジョン・ニューポート・ラングレーによって確立され、彼はその節前および節後組織を記述し、交感神経、副交感神経、および腸管の構成要素を区別しました（Langley, 1921）。ウォルター・キャノンは後にホメオスタシスの概念と、緊急応答のために身体を動員する交感神経系の役割を明確にしました。その後の研究により、中枢自律神経ネットワークと自律神経伝達の化学的コード化が解明されました（Saper, 2002）。
Key figures
- John Newport Langley
- Walter B. Cannon
- Clifford B. Saper
Related topics
Seminal works
- langley-1921
- saper-2002
Frequently asked questions
- 体性神経系と自律神経系の違いは何ですか？
- 体性神経系は、単一の運動ニューロンを介して随意的に骨格筋を制御しますが、自律神経系は、主に不随意的に機能する2つのニューロンからなる遠心性連鎖を介して、平滑筋、心筋、および腺を制御します。
- 交感神経系と副交感神経系は常に反対の作用をしますか？
- それらはしばしば同じ臓器に相反的に作用しますが、常にそうとは限りません。一部の組織では、補完的または独立した効果を持ち、多くの臓器は主に一方の部門からの神経支配を受けているため、その関係は一様に拮抗的というよりも臓器特異的です。