Bicie serca, ciśnienie krwi, trawienie: te funkcje życiowe zachodzą bez zastanowienia, a wszystko to dzięki autonomicznemu układowi nerwowemu. Autonomiczny układ nerwowy kontroluje wszystkie mimowolne funkcje ludzkiego ciała. Jest częścią obwodowego układu nerwowego (PNS).
Kluczowe wnioski
- Dywizje: Autonomiczny układ nerwowy (ANS) obejmuje współczulny, przywspółczulny i jelitowy układ nerwowy. Działy te regulują mimowolne funkcje organizmu, takie jak tętno, trawienie, częstość oddechów, reakcja źrenic, oddawanie moczu i podniecenie seksualne.
- Współczulny układ nerwowy: Często określany jako system "walki lub ucieczki", przygotowuje organizm na stresujące lub nagłe sytuacje poprzez zwiększenie częstości akcji serca, rozszerzenie źrenic i zahamowanie trawienia.
- Parasympatyczny układ nerwowy: Znany jako system "odpoczynku i trawienia", oszczędza energię poprzez spowolnienie akcji serca, zwiększenie aktywności jelit i gruczołów oraz rozluźnienie mięśni zwieraczy.
- Jelitowy układ nerwowy: Czasami nazywany "drugim mózgiem", zarządza funkcjonowaniem układu pokarmowego. Działa niezależnie, ale komunikuje się z centralnym układem nerwowym za pośrednictwem układu współczulnego i przywspółczulnego.
- Homeostaza: ANS odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy poprzez automatyczną regulację krytycznych funkcji organizmu bez świadomego wysiłku, zapewniając, że wewnętrzne środowisko organizmu pozostaje stabilne i optymalne dla przetrwania.
Czym jest autonomiczny układ nerwowy
Ludzkie funkcje nerwowe wywodzą się z mózgu i rdzenia kręgowego, czyli ośrodkowego układu nerwowego (OUN). PNS obejmuje wszystkie inne nerwy, które rozgałęziają się do reszty ciała. Obejmuje on somatyczny i autonomiczny układ nerwowy. Somatyczny układ nerwowy kontroluje dobrowolne ruchy mięśni szkieletowych.
Autonomiczny układ nerwowy ma dwa podstawowe podziały: współczulny i przywspółczulny układ nerwowy. Zazwyczaj działają one wzajemnie, aby wykonywać większość nieświadomych funkcji organizmu.
Współczulny układ nerwowy kontroluje reakcję walki lub ucieczki i jest najbardziej aktywny w czasach stresu. Przywspółczulny układ nerwowy kontroluje reakcję odpoczynku i trawienia i jest najbardziej aktywny w czasach bezpieczeństwa i relaksu.
Trzecim podziałem układu autonomicznego jest jelitowy układ nerwowy. Jego jedynym zadaniem jest regulacja procesów niezbędnych do trawienia.
Jakie są funkcje autonomicznego układu nerwowego?
Autonomiczny układ nerwowy reguluje mimowolne procesy fizjologiczne, takie jak trawienie, oddychanie i ciśnienie krwi. Większość jego funkcji występuje w układzie współczulnym i przywspółczulnym, które działają w równowadze, aby utrzymać homeostazę w organizmie.
Funkcje współczulne i przywspółczulne
Współczulny układ nerwowy jest odpowiedzialny za reakcję walki lub ucieczki. Jego aktywność wzrasta w sytuacjach takich jak zwiększony stres lub wysiłek fizyczny. Aktywacja współczulna ma na celu szybkie wydostanie się z niebezpieczeństwa. Na przykład:
- Źrenice rozszerzają się, aby poprawić widzenie.
- Drogi oddechowe rozszerzają się, aby zwiększyć pobór tlenu.
- Tętno i siła skurczu wzrastają.
- Tętnice zaopatrujące serce i mięśnie szkieletowe rozszerzają się, podczas gdy wszystkie inne naczynia krwionośne zwężają się. Zwiększa to ciśnienie krwi i wspomaga przepływ krwi do serca i mięśni.
- Metabolizm mięśni wzrasta, rozkładając zmagazynowany glikogen i tłuszcz w celu uzyskania energii.
Aktywacja układu współczulnego hamuje również funkcje, które mogą pochłaniać energię i spowalniać, takie jak trawienie i oddawanie moczu.
Przywspółczulny układ nerwowy kontroluje funkcje odpoczynku i trawienia. Jest bardziej aktywny w czasach bezpieczeństwa i relaksu. Aktywacja przywspółczulna promuje wzrost, reprodukcję i odpoczynek. Na przykład:
- Źrenice zwężają się.
- Tętno i kurczliwość zmniejszają się.
- Drogi oddechowe zwężają się.
- Zwiększa się wydzielanie śliny i motoryka żołądka.
- Glukoza jest przekształcana w glikogen do przechowywania w wątrobie.
Jak współpracują ze sobą te dwie dywizje?
Współczulny i przywspółczulny układ nerwowy działają wzajemnie na siebie. Oba są w ciągłym użyciu, ale aktywność waha się w jedną lub drugą stronę, w zależności od sytuacji.
Ich nerwy zazwyczaj nie unerwiają identycznych celów. Mogą one unerwiać różne komórki w tym samym narządzie, wywołując przeciwstawne efekty. Na przykład, rozszerzenie źrenicy jest kontrolowane przez współczulną aktywację mięśnia rozszerzacza, podczas gdy przywspółczulna aktywacja mięśnia zwieracza.
Nerwy przywspółczulne nie unerwiają tak wielu tkanek jak nerwy współczulne. Odwrotny efekt obserwowany podczas aktywacji przywspółczulnej jest często spowodowany zmniejszeniem aktywności współczulnej. Na przykład, chociaż nerwy przywspółczulne nie unerwiają naczyń krwionośnych, ciśnienie krwi spada podczas aktywności przywspółczulnej.
Funkcje jelitowego układu nerwowego
Jelitowy układ nerwowy zajmuje się procesami trawiennymi. Układ przywspółczulny i współczulny promują i hamują trawienie, ale układ jelitowy kontroluje mechanizmy fizjologiczne, które umożliwiają trawienie.
Nerwy jelitowe unerwiają mięśnie w przewodzie pokarmowym, kontrolując przepływ pokarmu przez organizm. Unerwiają również wyściółkę jelit, regulując przepływ krwi, wydzielanie i wchłanianie.
Jak zorganizowany jest autonomiczny układ nerwowy?
Autonomiczny układ nerwowy obejmuje zarówno nerwy czuciowe, jak i ruchowe. Włókna czuciowe lub aferentne przenoszą informacje z ciała z powrotem do OUN. Włókna motoryczne lub odprowadzające przekazują polecenia z OUN do ciała w celu wygenerowania odpowiedzi.
Informacje sensoryczne przekazywane do autonomicznego układu nerwowego informują o stanie fizjologicznym organizmu. Na przykład chemoreceptory wykrywają ilość tlenu i glukozy we krwi, podczas gdy baroreceptory wykrywają ciśnienie krwi. Autonomiczne nerwy doprowadzające są wspólne dla całego układu, nie dzielą się na współczulne i przywspółczulne.
Nerwy autonomiczne odprowadzające w układzie przywspółczulnym i współczulnym działają w układzie dwunerwowym, ze zwojami, które przekazują sygnał między nimi. Pierwszy nerw jest "przedzwojowy", a drugi "pozazwojowy"
Jelitowy układ nerwowy nie wykorzystuje tej samej serii dwóch neuronów, co reszta autonomicznego układu nerwowego. Posiada również własne neurony czuciowe.
System dwóch nerwów
Neurony przedzwojowe mają ciała komórkowe (somas) w mózgu i rdzeniu kręgowym. Ich długie aksony rozciągają się do peryferii, gdzie synapsują na dendrytach blisko skupionych somów. Skupiska te tworzą zwoje, stacje przekaźnikowe autonomicznego układu nerwowego.
Współczulne nerwy przedzwojowe pochodzą z nerwów rdzeniowych piersiowego i lędźwiowego rdzenia kręgowego. Przedzwojowe neurony przywspółczulne pochodzą z nerwów czaszkowych rdzenia przedłużonego, a także z krzyżowych nerwów rdzeniowych.
Zwoje współczulne leżą blisko rdzenia kręgowego, więc współczulne włókna przedzwojowe są krótsze niż włókna pozazwojowe. Zwoje przywspółczulne leżą blisko tkanek docelowych, więc włókna przedzwojowe są długie, a włókna pozazwojowe są krótkie. Zwoje przywspółczulne również przeplatają się, tworząc sploty nerwowe, co pozwala niektórym funkcjom integracyjnym modyfikować sygnał nerwowy.
Włókna pozazwojowe to aksony somów, które tworzą zwoje. Niosą one impuls nerwowy przez resztę drogi i łączą się z narządami wewnętrznymi i gruczołami. We współczulnym układzie nerwowym są one zazwyczaj cienkie i niemielinowane. Oznacza to, że brakuje im osłonki mielinowej, która często izoluje włókna nerwowe. Włókna pozazwojowe w układzie przywspółczulnym są stosunkowo grube i silnie mielinizowane, więc impuls jest dobrze izolowany.
Odrębna organizacja jelitowego układu nerwowego
Włókna nerwów jelitowych tworzą złożoną sieć w całym przewodzie pokarmowym. Wiele włókien tworzy ścieżki odruchowe umożliwiające szybkie dostosowanie funkcji trawiennych.
Układ jelitowy generalnie kontroluje mechanizmy trawienia niezależnie od reszty układu nerwowego. Niektóre współczulne i przywspółczulne nerwy pozazwojowe łączą się z nerwami jelitowymi, modulując funkcje trawienne.
Neuroprzekaźniki autonomiczne
Autonomiczne impulsy nerwowe są przekazywane przez synapsy za pomocą niewielkich substancji chemicznych zwanych neuroprzekaźnikami. Acetylocholina jest neuroprzekaźnikiem przedzwojowym zarówno w układzie współczulnym, jak i przywspółczulnym. Acetylocholina jest powszechnym neuroprzekaźnikiem w całym organizmie, a także działa w mózgu i somatycznym układzie nerwowym.
Przywspółczulny układ nerwowy również wykorzystuje acetylocholinę jako jedyny neuroprzekaźnik pozazwojowy. Współczulny układ nerwowy wykorzystuje kilka różnych neuroprzekaźników pozazwojowych. Większość nerwów uwalnia noradrenalinę, ale te, które sygnalizują gruczoły potowe, uwalniają acetylocholinę.
Wyspecjalizowane komórki w nadnerczach, zwane komórkami chromafinowymi, wykorzystują epinefrynę. Komórki chromafinowe nie mają aksonów i uwalniają epinefrynę bezpośrednio ze zwojów do żył, aby wywołać ogólnoustrojową aktywację współczulną.
Jelitowy układ nerwowy wykorzystuje różne neuroprzekaźniki, w tym acetylocholinę, tlenek azotu i serotoninę.
Co wpływa na zdrowie autonomicznego układu nerwowego?
Ramiona współczulne i przywspółczulne autonomicznego układu nerwowego muszą pozostać zrównoważone, aby utrzymać ciało w zdrowiu. Potrzebujemy współczulnego układu nerwowego, aby przejąć kontrolę podczas ostrego stresu lub zagrożenia. Jednak przewlekłe lub częste przejście do dominacji układu współczulnego i wzajemne zmniejszenie aktywności przywspółczulnej może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych.
Jakie są skutki braku równowagi autonomicznej?
Badania wykazały, że nadaktywność współczulnego układu nerwowego przewiduje późniejszy rozwój wysokiego ciśnienia krwi i otyłości. Dzieje się tak poprzez rozregulowanie metabolizmu, sygnalizacji hormonalnej i szlaków zapalnych.
Wysoka aktywność współczulna może również prowadzić do zwiększonej produkcji reaktywnych form tlenu (ROS) lub wolnych rodników. ROS są naturalnie wytwarzane w organizmie i są niezbędne dla wielu funkcji komórkowych. Jednak nadmierne poziomy mogą prowadzić do stresu oksydacyjnego, który uszkadza DNA, białka i tkankę nerwową.
Połączenie nadaktywności układu współczulnego i upośledzenia układu przywspółczulnego może prowadzić do cukrzycy typu 2 i zaburzeń sercowo-naczyniowych, takich jak zaburzenia rytmu serca. Utrata aktywności przywspółczulnej wiąże się również z niższą jakością snu, co może nasilać inne problemy fizjologiczne i psychologiczne.
Co może powodować dysfunkcję autonomiczną?
Wiele czynników może przyczyniać się do dysfunkcji układu autonomicznego, zwanej również neuropatią autonomiczną. Głównym czynnikiem predykcyjnym dysfunkcji układu autonomicznego jest przewlekły stres psychiczny, który powoduje przesunięcie w kierunku dominacji układu współczulnego. Nie wszystkie zaburzenia autonomiczne wiążą się z brakiem równowagi autonomicznej, ale jest to typowy wynik. Inne czynniki przyczyniające się do dysfunkcji układu autonomicznego obejmują:
- Zaburzenia autoimmunologiczne
- Cukrzyca
- Inne zwyrodnieniowe zaburzenia neurologiczne (np. choroba Parkinsona)
- Niedobory żywieniowe
- Niektóre infekcje, w tym borelioza, tężec i HIV
- Używanie alkoholu i palenie tytoniu
- Skutki uboczne niektórych leków
Zaburzenia autonomicznego układu nerwowego mogą również wynikać z czynników genetycznych lub urazów mózgu, rdzenia kręgowego lub nerwów obwodowych.
Jak mogę chronić mój autonomiczny układ nerwowy?
Jest kilka rzeczy, które możesz zrobić, aby wesprzeć swój autonomiczny układ nerwowy i spróbować przesunąć dominację na przywspółczulny układ nerwowy.
Zmniejszenie lub wyeliminowanie źródeł stresu może pomóc w zapobieganiu nadaktywności układu współczulnego, ale często łatwiej to powiedzieć niż zrobić. Czynności relaksacyjne mogą również przesunąć funkcję autonomiczną w kierunku układu przywspółczulnego, w tym joga i ćwiczenia powolnego oddychania.
Ćwiczenia mogą być również świetnym sposobem na wsparcie autonomicznego układu nerwowego. Badania wykazały, że konsekwentny trening fizyczny może zwiększyć aktywność przywspółczulną, zmniejszyć ryzyko dysfunkcji autonomicznej, a nawet odwrócić niektóre uszkodzenia we wczesnej neuropatii autonomicznej serca. Może również poprawić sen, co korzystnie wpływa na nastrój i ogólny stan zdrowia.
Istnieją jednak pewne zastrzeżenia. Jedno z badań na osobach starszych ze zwierzętami domowymi wykazało, że spacery ze zwierzętami zmniejszały stres i poprawiały równowagę autonomiczną, ale samotne spacery zwiększały stres i aktywność współczulną. Sugeruje to, że ważne jest, aby wybrać rodzaj ćwiczeń, które naprawdę lubisz i nie powodują dodatkowego stresu.
Ćwiczenia zwiększają również produkcję ROS w organizmie. W odpowiedzi organizm wytwarza przeciwutleniacze, które są korzystne dla autonomicznego układu nerwowego. Jednak ćwiczenia o wysokiej intensywności lub wyczerpujące wytwarzają zbyt wysokie poziomy ROS, aby organizm mógł je zrekompensować, i mogą wystąpić uszkodzenia oksydacyjne.
Zaleca się 30 minut ćwiczeń o umiarkowanej intensywności przez pięć dni w tygodniu. Należy pamiętać, że definicje wyczerpujących i umiarkowanych ćwiczeń będą zależeć od osoby i jej poziomu sprawności.
Dieta bogata w przeciwutleniacze i czynniki przeciwzapalne wspiera zdrowy autonomiczny układ nerwowy i pomaga zrównoważyć uszkodzenia oksydacyjne. Przykłady obejmują oliwę z oliwek z pierwszego tłoczenia, kurkumę, jagody, pistacje, gorzką czekoladę i zieloną herbatę.
Często zadawane pytania
Czym jest autonomiczny układ nerwowy i jaka jest jego rola?
Autonomiczny układ nerwowy jest częścią obwodowego układu nerwowego, czyli nerwów wychodzących z mózgu i rdzenia kręgowego. Układ autonomiczny kontroluje wszystkie mimowolne procesy zachodzące w organizmie. Jego trzy działy to układ współczulny (walka lub ucieczka), układ przywspółczulny (odpoczynek i trawienie) oraz układ jelitowy (trawienie).
Jakie narządy są regulowane przez autonomiczny układ nerwowy?
Współczulny układ nerwowy reguluje pracę większej liczby narządów niż przywspółczulny układ nerwowy. Układ przywspółczulny unerwia oczy, gruczoły łzowe i ślinowe, serce, płuca, przewód pokarmowy, pęcherz moczowy, zewnętrzne narządy płciowe, gruczoły potowe i wątrobę.
Oprócz żeńskich narządów płciowych, układ współczulny unerwia wszystkie te same narządy, mięśnie piloerekcyjne, naczynia krwionośne, mięśnie szkieletowe i tkankę tłuszczową. Oba układy unerwiają niektóre aspekty układu odpornościowego.
Jak mogę chronić swój autonomiczny układ nerwowy?
Możesz chronić swój autonomiczny układ nerwowy, promując zmianę w kierunku dominacji przywspółczulnej. Strategie obejmują jogę, ćwiczenia o umiarkowanej intensywności, ćwiczenia oddechowe i dietę bogatą w przeciwutleniacze.
Referencje
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538516/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539845/
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6579/aa6782
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3123705/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8868289/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8701130/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430888/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5900369/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6262541/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5575449/
Zastrzeżenie
Treść tego artykułu służy wyłącznie celom informacyjnym i nie ma na celu zastąpienia profesjonalnej porady medycznej, diagnozy lub leczenia. Zawsze zaleca się konsultację z wykwalifikowanym pracownikiem służby zdrowia przed dokonaniem jakichkolwiek zmian związanych ze zdrowiem lub w przypadku jakichkolwiek pytań lub wątpliwości dotyczących zdrowia. Anahana nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek błędy, pominięcia lub konsekwencje, które mogą wystąpić w wyniku korzystania z dostarczonych informacji.
