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人間の神経系は中枢神経系(CNS)と末梢神経系(PNS)に分かれる。CNSは脳と脊髄からなる。PNSは人体全体に伸びるすべての神経を表し、CNSと臓器、腺、組織との間で運動および感覚情報を送る。
要点
- 定義末梢神経系(PNS)は、脳と脊髄の外側にあるすべての神経で構成され、CNSと身体をつないでいる。
- 部門:体性神経系(随意運動と感覚情報)と自律神経系(心拍数や消化などの不随意機能)を含む。
- 構成要素:PNSには感覚ニューロン(求心性)と運動ニューロン(求心性)が含まれる。
- 機能:PNSは感覚入力をCNSに伝達し、運動反応を筋肉や腺に伝える。
- 損傷:末梢神経障害は痛み、しびれ、脱力感を引き起こし、さまざまな身体機能に影響を及ぼす。
末梢神経系とは?
末梢神経系には、体性神経系(SNS)と自律神経系(ANS)の2つがある。SNSは随意運動と環境からの感覚情報を司る。また、不随意運動反射を制御します。
ANSは、心拍数、血圧、消化などの不随意機能を調節する。ANSには3つの部門がある。交感神経系は 闘争か逃走かの反応を制御し、副交感神経系は 休息と消化のプロセスを担当する。腸神経系は、他の2つのANS部門とは独立して消化を制御する。
PNSには人体のほぼすべての神経が含まれる。ご想像の通り、私たちの全身の健康と機能にとって不可欠なものである。末梢神経の損傷は、すべての身体系に影響を及ぼす。
末梢神経系解剖学
末梢神経系は、多くの異なる神経細胞(ニューロン)で構成されている。各ニューロンには、細胞の核と小器官を含む細胞体(ソーマ)がある。神経細胞は、樹状突起と呼ばれる短く枝分かれした線維を介して、他のニューロンから情報を受け取る。軸索と呼ばれる長い突起は、細胞体から他の神経細胞や標的組織に神経信号を伝達する。
各軸索の周囲にはミエリン鞘があり、これが軸索を絶縁し、神経インパルスを高速化するのに役立っている。これらの長い神経線維は、中枢神経系と身体の他の部分との間で化学的・電気的インパルスを伝達する。多くの神経線維が束になったものが神経である。
末梢神経系の神経は、その機能、構造、場所によって分類することができる。感覚神経は身体から中枢神経系に情報を送る役割を担い、運動神経は中枢神経系から筋肉に信号を送る。混合神経は感覚線維と運動線維の両方を含む。介在ニューロンは、他の神経をつなぎ、反射に関与するマイナーな神経タイプである。
脳神経と脊髄神経
末梢神経とは、中枢神経系(脳と脊髄)から伸びている体内のすべての神経である。脳と脊髄から直接枝分かれしているものは、それぞれ脳神経と脊髄神経と呼ばれる。
脳神経は12対あり、ローマ数字のI~XIIで呼ばれる。脳神経は、聴覚や触覚などの感覚入力を頭部の構造から伝達する。また、脳から頭部や頸部の筋肉に運動信号を伝え、随意運動をさせる。
10本の真の脳神経(III~XII)は脳幹から伸びており、末梢神経系の一部と考えられている。頭蓋神経IとIIは大脳皮質にあり、通常は中枢神経系の一部と考えられている。脳神経Iは嗅覚を、脳神経IIは視覚を司る。
脊髄神経は脊髄にあり、常に末梢神経系に含まれる。脊髄神経は、感覚および運動 情報を脊髄に出入りさせる。脊髄神経は31対あり、その名称は、脊髄神経が伸びる椎骨部 分に対応している。例えば、頚髄神経は頚髄から発生する。
脊髄神経は、個々の神経に分離する前に、脊髄か ら出るときに神経叢(網)を形成する。これらの神経叢は、脊髄神経を通る信号の冗長な経路を作る ことにより、神経損傷の影響を軽減するのに役立つ。
感覚神経と運動神経
感覚神経
感覚ニューロン(求心性ニューロン)は、身体からの感覚 情報を中枢神経系に伝える。感覚受容器には、外受容器、間受容器、固有受容器の3種類がある。
外受容器は皮膚や粘膜にある感覚ニューロンである。温度、触覚、圧力、痛みなど、外部環境からの刺激を感知する役割を担っている。
インターセプターは内臓にある感覚ニューロンである。圧力の変化やpHなど、体内環境からの刺激を感知する。インターセプターは自律神経系の中で働く。
固有受容器は筋肉と関節にある感覚ニューロンである。体の位置や動きに関する情報を感知する。固有受容器は体性神経系で働く。
運動神経
運動ニューロン(求心性ニューロン)は、中枢神経系から末梢に反応信号を伝える。運動ニューロンは興奮性または抑制性であり、筋活動を引き起こしたり防いだりする。体性神経系にも自律神経系にも運動ニューロンが存在する。
体性運動神経は骨格筋をコントロールする役割を担っており、私たちが意識的にコントロールして体を動かすことができる。各運動ニューロンは多くの筋繊維を支配しており、ニューロンを刺激すると筋肉が収縮する。
一方、自律神経は心臓の心筋や消化管、腺、その他の内臓の平滑筋をコントロールしている。心筋や平滑筋を意識的にコントロールすることはできない。
神経線維の伝導速度
末梢神経線維のサブタイプには、感覚機能を持つか運動機能を持つかによっていくつかの分類体系がある。神経が混在しているため、異なる分類法の間に重複が生じることがあり、末梢神経線維全体を分類する最も単純な方法は伝導速度による分類である。
速いサブタイプは直径が大きく、有髄である。これらの神経には、環境内での身体の位置や、関節や骨格筋の伸張量を知らせる固有受容器が含まれる。また、体性α運動線維も含まれ、骨格筋線維の収縮を指示する。
中等度のサブタイプには中型と小型があるが、常に有髄である。中程度の線維は小よりも速い。これらのサブタイプには、機械受容器(触覚と圧覚)、熱受容器(寒覚)、侵害受容器(自由神経終末を介した速い痛み)が含まれる。また、体性運動線維や自律神経性遠心性線維も含まれる。
遅発性のサブタイプは小さく、無髄である。侵害受容器(深部神経終末を介した遅い痛み)、化学受容器(嗅覚)、熱受容器(熱)、および一部の自律神経性遠心性線維が含まれる。
一般に、体性感覚ニューロンや運動ニューロンは自律神経ニューロンよりも速く伝導する。このようにして、私たちは環境に対して素早く意識的な反応を起こすことができるのです。
よくある質問
末梢神経系とその機能とは何ですか?
末梢神経系とは、脳と脊髄を身体の他の部分につなぐ神経のネットワークのことです。末梢神経系には、脳神経、脊髄神経、その他全身に枝分かれしているすべての神経が含まれます。
末梢神経系は、全身の感覚受容器からの入力を受 けて中枢神経系に送り、運動反応を末梢に戻す役割を担っ ている。
末梢神経系には、筋肉運動の随意制御を担当する体性神経系と、不随意的な生命機能を担当する自律神経系の2つの主要な部門がある。
末梢神経系の障害にはどのようなものがありますか?
末梢神経系は全身の臓器、筋肉、腺を支配しています。その結果、末梢神経の損傷は多くの結果をもたらす可能性があります。
末梢神経障害は、末梢神経系の神経障害の総称です。痛み、しびれ、ピリピリ感、脱力感などを引き起こし、多くの身体プロセスを混乱させます。体性神経と自律神経の両方が影響を受ける可能性がある。
体性神経系の障害は、一般的に運動制御に関係するものである。最も一般的なものに筋萎縮性側索硬化症(ALS、別名ルー・ゲーリッグ病)がある。その他の例としては、多発性硬化症(MS)、椎間板ヘルニア、神経麻痺などがある。
自律神経系の障害は、消化器系、代謝系、精神科系、自己免疫系、炎症性疾患などの正常な身体プロセスをしばしば混乱させる。例えば、2型糖尿病、関節リウマチ、パーキンソン病などである。
治療は通常、症状の管理に重点を置き、理学療法、薬物療法、手術などが行われます。
末梢神経系にダメージを与えるものは何ですか?
末梢神経障害の中には遺伝性のものや、遺伝や性別などの生物学的な危険因子を持つものがあります。また、慢性的なストレス、不健康な食事、運動不足、ウイルス、毒素など、環境やライフスタイルに危険因子があるものもあります。
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アルコール:慢性的なアルコール乱用は、特に足の激しい痛みや灼熱感を特徴とする末梢神経障害につながる可能性がある。長期にわたると、痛みに対する閾値が低くなり、歩行困難になることさえある。エタノールは神経毒性があるため、神経線維の密度を低下させ、軸索の構造や機能に異常をきたす。
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ストレス:経済的負担、家庭内暴力、幼少期の虐待など、慢性および急性のストレスが神経を損傷し、ストレス反応を変化させる可能性があることが、新たな研究から示唆されている。このようなダメージは線維筋痛症につながる可能性がある。線維筋痛症は女性に多い慢性疼痛症状で、以前は医師が精神疾患であると信じていたものである。
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欧米型食生活:欧米型食生活の特徴は、加工肉と脂肪の摂取が多く、野菜と果物の摂取が少ないことである。これは神経系の損傷を含む多くの健康問題と関連している。
その一因が、大豆油などに含まれるオメガ6系多価不飽和脂肪酸(PUFA)の多さである。これらの脂肪酸は私たちの細胞膜に不可欠なものだが、欧米の食事には生物学的に必要な量の10~20倍も含まれている。マウスを使った研究では、オメガ6系PUFAを多く含む食事は、末梢神経の損傷、末梢神経障害、痛みに対する過敏症を引き起こすことがわかった。
高脂肪食は肥満や2型糖尿病の原因にもなり、これらは自律神経障害や消化器系の問題と関連している。ある研究では、マウスに高脂肪食を20週間与えると、腸内の神経細胞のサイズと全体的な健康状態が著しく低下することがわかった。
末梢神経系を守るには?
末梢神経系を守るためにできることはいくつかある:喫煙やアルコールを避け、健康的な食事を摂り、定期的に運動し、怪我や病気があれば速やかに治療を受ける。
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運動:定期的な中強度の運動には、酸化ストレスの軽減や気分の改善など、多くの神経保護効果があります。また、神経の損傷が全身の健康に及ぼす影響を軽減することもできる。
例えば、運動神経の損傷は骨格筋の変性につながります。ある研究では、ラットに適度なペースで60分間、週5日、4週間走らせたところ、将来の神経損傷による骨格筋の健康への影響が軽減された。
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ビタミンB群:ビタミンB1、B6、B12の摂取量を増やすと神経保護効果があり、神経損傷やアルコール性ニューロパチーによる損傷を修復できることが、ヒトと動物モデルの両方で研究されている。
ビタミンB1はチアミンとも呼ばれ、神経の健康に最も大きな役割を果たしている。チアミンが豊富な食品には、豆類(豆、レンズ豆、エンドウ豆など)、全粒穀物、豚肉、魚、強化シリアルやパンなどがある。また、サプリメントもある。ビタミンB1とビタミンB6、B12、Eを組み合わせて摂取するのが最も効果的である。
参考文献
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539845/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK556027/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539846/
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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554616/
免責事項
本記事の内容は、情報提供のみを目的としたものであり、専門的な医学的アドバイス、診断、治療に代わるものではありません。健康に関連する変更を行う前、または健康について疑問や懸念がある場合は、必ず資格を有する医療提供者に相談することをお勧めします。Anahanaは、提供された情報を使用することによって発生する可能性のある誤り、脱落、または結果に対して責任を負いません。
By: Emma Lee
Emma is an editor for Anahana and a soon-to-be graduate of the Master of Science program at the University of Toronto. She graduated with a Bachelor’s in Neuroscience and Immunology at the University of Toronto and has extensive experience in research. She is passionate about learning the science behind health and wellness and hopes to contribute her knowledge to help people live healthier lives. Outside of Anahana, Emma enjoys exploring nature, playing with her dog, and doing arts and crafts.