Sinh lý hệ thần kinh tự chủ và kiểm soát nội tạng
Hệ thần kinh tự chủ (ANS) là một phần của hệ thần kinh điều hòa các cơ quan nội tạng và môi trường bên trong cơ thể, phần lớn nằm ngoài tầm kiểm soát có ý thức. Tác động lên tim, mạch máu, đường thở, ruột, tuyến và các cơ quan nội tạng khác, nó điều chỉnh cung lượng tim, huyết áp, tiêu hóa, bài tiết, điều hòa thân nhiệt và nhiều chức năng khác để giữ trạng thái bên trong cơ thể phù hợp với nhu cầu của nó. Nó hoạt động thông qua hai phân khu hướng tâm chính, giao cảm và đối giao cảm, cùng với các sợi thần kinh tự chủ hướng tâm và các trung tâm tích hợp trung ương.
Definition
Hệ thần kinh tự chủ là một phần của hệ thần kinh ngoại biên và trung ương chi phối cơ trơn, cơ tim và các tuyến, kiểm soát các chức năng nội tạng thông qua các sợi thần kinh giao cảm và đối giao cảm hướng tâm, các sợi thần kinh nội tạng hướng tâm và các mạng lưới thần kinh tự chủ trung ương.
Scope
Lĩnh vực này định hướng cho người đọc về sinh lý học tự chủ như một chủ đề trong sinh lý học thần kinh: tổ chức giải phẫu và chức năng của các phân khu giao cảm và đối giao cảm, hóa học của dẫn truyền thần kinh adrenergic và cholinergic, các cung phản xạ và trung tâm trung ương điều hòa đầu ra nội tạng, và các tác động kết quả lên tim, mạch máu và các cơ quan nội tạng. Nó coi đây là sinh lý học tham khảo chứ không phải là hướng dẫn lâm sàng, và chỉ ra các mục chủ đề chi tiết hơn bên dưới.
Sub-topics
Core questions
- Các phân khu giao cảm và đối giao cảm được tổ chức về mặt giải phẫu và hóa học như thế nào?
- Những chất dẫn truyền thần kinh và thụ thể nào điều hòa các tác động tự chủ lên các cơ quan đích?
- Các phản xạ tự chủ và trung tâm trung ương duy trì các biến số tim mạch, hô hấp và nội tạng trong giới hạn sinh lý như thế nào?
- Hai phân khu tương tác như thế nào để tạo ra các phản ứng theo cấp độ, đặc hiệu cho từng cơ quan?
Key concepts
- Các phân khu giao cảm và đối giao cảm
- Nơron tiền hạch và hậu hạch
- Hạch tự chủ
- Dẫn truyền thần kinh adrenergic và cholinergic
- Sợi thần kinh nội tạng (tự chủ) hướng tâm
- Cung phản xạ tự chủ
- Mạng lưới thần kinh tự chủ trung ương
- Chi phối kép và đối nghịch
- Cân bằng nội môi của môi trường bên trong
Mechanisms
Đầu ra tự chủ được tổ chức thành một chuỗi hướng tâm hai nơron: một nơron tiền hạch với thân tế bào của nó nằm trong hệ thần kinh trung ương tiếp hợp với một nơron hậu hạch trong một hạch tự chủ, nơron này sau đó chi phối cơ quan đích. Trong phân khu giao cảm, các nơron tiền hạch xuất phát từ tủy sống ngực-thắt lưng và tiếp hợp trong chuỗi giao cảm và các hạch trước cột sống; trong phân khu đối giao cảm, chúng xuất phát từ thân não và tủy sống cùng và tiếp hợp trong hoặc gần cơ quan đích. Dẫn truyền tiền hạch là cholinergic tại các thụ thể nicotinic ở cả hai phân khu; hầu hết các sợi hậu hạch giao cảm giải phóng norepinephrine tác động lên các thụ thể adrenergic, trong khi các sợi hậu hạch đối giao cảm giải phóng acetylcholine tác động lên các thụ thể muscarinic. Các sợi thần kinh nội tạng hướng tâm báo hiệu trạng thái cơ học và hóa học của các cơ quan, và các cấu trúc trung ương như nhân bó đơn độc, vùng dưới đồi và các nhân thân não tích hợp đầu vào này và thiết lập trương lực tự chủ thông qua các phản xạ (Saper, 2002; Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017).
Clinical relevance
Sinh lý học tự chủ là nền tảng để hiểu cách cơ thể kiểm soát huyết áp, nhịp tim, đường kính đường thở, nhu động đường tiêu hóa và nhiều tác động của thuốc, đồng thời cung cấp nền tảng khái niệm cho các rối loạn tự chủ được nghiên cứu ở nơi khác. Mục này mô tả tổ chức sinh lý bình thường và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc quyết định điều trị cá nhân.
Evidence & guidelines
Tài liệu ở đây phản ánh mô tả sinh lý học đã được thiết lập từ lâu, được củng cố trong các sách giáo khoa thần kinh học và sinh lý học tiêu chuẩn (Kandel et al., 2021; Boron & Boulpaep, 2017) và trong các tài liệu tổng quan về tổ chức tự chủ trung ương và tương tác tự chủ với các hệ thống khác (Saper, 2002; Bellinger & Lorton, 2014). Là sinh lý học tham khảo, nó không phải là đối tượng của các hướng dẫn thực hành lâm sàng.
History
Thuật ngữ và khuôn khổ hiện đại của hệ thần kinh tự chủ được John Newport Langley thiết lập vào đầu thế kỷ XX, người đã mô tả tổ chức tiền hạch và hậu hạch của nó và phân biệt các thành phần giao cảm, đối giao cảm và ruột (Langley, 1921). Walter Cannon sau đó đã trình bày khái niệm cân bằng nội môi và vai trò của hệ giao cảm trong việc huy động cơ thể cho các phản ứng khẩn cấp. Công trình tiếp theo đã lập bản đồ mạng lưới thần kinh tự chủ trung ương và mã hóa hóa học của dẫn truyền tự chủ (Saper, 2002).
Key figures
- John Newport Langley
- Walter B. Cannon
- Clifford B. Saper
Related topics
Seminal works
- langley-1921
- saper-2002
Frequently asked questions
- Sự khác biệt giữa hệ thần kinh soma và hệ thần kinh tự chủ là gì?
- Hệ thần kinh soma kiểm soát cơ xương thông qua một nơron vận động duy nhất dưới sự kiểm soát có ý thức, trong khi hệ thần kinh tự chủ kiểm soát cơ trơn, cơ tim và các tuyến thông qua một chuỗi hướng tâm hai nơron hoạt động phần lớn không tự chủ.
- Các phân khu giao cảm và đối giao cảm có luôn đối lập nhau không?
- Chúng thường tác động đối nghịch nhau trên cùng một cơ quan, nhưng không phải lúc nào cũng vậy: ở một số mô, chúng có tác dụng bổ sung hoặc độc lập, và nhiều cơ quan chủ yếu nhận một phân khu, vì vậy mối quan hệ này là đặc hiệu cho từng cơ quan chứ không phải đối kháng đồng nhất.