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心脏跳动、血压、消化:这些重要功能的发生无需思考,这一切都要归功于自律神经系统。自律神经系统控制着人体的所有非自主功能。它是周围神经系统(PNS)的一部分。
主要收获
- 划分:自律神经系统(ANS)包括交感神经系统、副交感神经系统和肠道神经系统。这些系统调节人体的非自主功能,如心率、消化、呼吸频率、瞳孔反应、排尿和性兴奋。
- 交感神经系统:通常被称为 "战斗或逃跑 "系统,它通过提高心率、扩大瞳孔和抑制消化,让身体做好应对压力或紧急情况的准备。
- 副交感神经系统:它被称为 "休息和消化 "系统,通过减慢心率、增加肠道和腺体活动以及放松括约肌来保存能量。
- 肠神经系统:有时也被称为 "第二大脑",负责管理胃肠道系统的功能。它独立运作,但通过交感神经和副交感神经系统与中枢神经系统沟通。
- 平衡:自律神经系统在维持体内平衡方面发挥着至关重要的作用,它无需有意识地自动调节身体的关键功能,确保身体内部环境保持稳定和最佳的生存状态。
什么是自律神经系统
人体的神经功能源自大脑和脊髓,即中枢神经系统(CNS)。中枢神经系统(PNS)包括通向身体其他部位的所有其他神经分支。它包括躯体神经系统和自主神经系统。躯体神经系统控制骨骼肌的自主运动。
自律神经系统有两个主要分支:交感神经系统和副交感神经系统。它们通常相互作用,执行大多数无意识的身体功能。
交感神经系统控制 "战斗或逃跑 "反应,在压力大时最为活跃。副交感神经系统控制休息和消化反应,在安全和放松时最为活跃。
自律神经系统的第三个分支是肠道神经系统。它的唯一职责是调节消化所需的过程。
自律神经系统有哪些功能?
自律神经系统调节消化、呼吸和血压等非自主生理过程。自律神经系统的大部分功能由交感神经和副交感神经负责,它们相互平衡,以维持体内平衡。
交感神经和副交感神经的功能
交感神经系统负责战斗或逃跑反应。在高度紧张或运动等情况下,交感神经系统的活动会增加。交感神经激活的目的是让您迅速脱离危险。例如
- 瞳孔放大以改善视力。
- 呼吸道扩张以增加氧气摄入量。
- 心率和收缩力增加。
- 供应心脏和骨骼肌的动脉扩张,而所有其他血管收缩。这会增加血压,促进血液流向心脏和肌肉。
- 肌肉新陈代谢增加,分解储存的糖原和脂肪以获取能量。
交感神经的激活还能抑制可能会消耗能量和减慢速度的功能,如消化和排尿。
副交感神经系统控制 休息和消化功能。它在安全和放松时更为活跃。副交感神经的激活会促进生长、繁殖和休息。例如
- 瞳孔收缩。
- 心率和收缩力下降。
- 呼吸道收缩。
- 唾液分泌和胃蠕动增加。
- 葡萄糖转化为糖原储存在肝脏中。
交感神经和副交感神经如何协同工作?
交感神经系统和副交感神经系统是相互影响的。交感神经系统和副交感神经系统都在持续工作,但活动会根据情况向其中一方倾斜。
它们的神经通常不会支配相同的目标。它们可能支配同一器官中的不同细胞,从而产生相反的效果。例如,瞳孔放大是由交感神经激活扩张肌,而副交感神经激活括约肌控制的。
副交感神经支配的组织不如交感神经多。副交感神经激活时出现的相互影响通常是由于交感神经活动的减少。例如,虽然副交感神经不支配血管,但在副交感神经活动时血压会降低。
肠道神经系统的功能
肠道神经系统与消化过程息息相关。副交感神经系统和交感神经系统促进和抑制消化,但肠神经系统控制着消化的生理机制。
肠神经支配消化道的肌肉,控制食物在体内的移动。它们还支配肠道内壁,以调节血流、分泌和吸收。
自律神经系统是如何组织的?
自律神经系统包括感觉神经和运动神经两种类型。感觉或传入纤维将信息从身体传回中枢神经系统。运动(或传出)纤维将中枢神经系统的指令传递给身体以产生反应。
自律神经系统的感官输入传达身体的生理状态。例如,化学感受器检测血液中的氧气和葡萄糖含量,而气压感受器则检测血压。自律神经传入神经是整个系统的共通神经,不分交感神经和副交感神经。
副交感神经系统和交感神经系统中的传出自律神经遵循双神经系统,神经节在它们之间传递信号。第一条神经是 "节前神经",第二条神经是 "节后神经"。
肠神经系统并不像自律神经系统的其他部分一样使用双神经元系列。它也有自己的感觉神经元。
双神经系统
节前神经元的细胞体(体节)位于大脑和脊髓中。它们的长轴突延伸到外周,在那里与紧密聚集的体节的树突发生突触。这些体团形成神经节,是自律神经系统的中继站。
交感神经节前神经起源于胸脊髓和腰脊髓的脊神经。副交感神经节前神经元起源于延髓的颅神经以及骶脊神经。
交感神经节靠近脊髓,因此交感神经节前纤维比节后纤维短。副交感神经节靠近目标组织,因此节前纤维较长,节后纤维较短。副交感神经节还交织在一起形成神经丛,这使得一些整合功能可以改变神经信号。
节后纤维是形成神经节的体细胞的轴突。它们将神经冲动传递到其余部分,并与内脏和腺体发生突触。在交感神经系统中,它们通常较细且无髓鞘。这意味着它们缺乏通常用于绝缘神经纤维的髓鞘。副交感神经系统中的节后纤维相对较粗且有大量髓鞘,因此能很好地隔离冲动。
肠神经系统的独特组织结构
肠神经纤维在整个消化道中形成一个复杂的网络。许多纤维形成反射通路,以便快速调整消化功能。
肠道系统通常独立于神经系统的其他部分来控制消化机制。一些交感神经和副交感神经节后神经会与肠神经发生突触,以调节消化功能。
自主神经递质
自律神经冲动通过称为神经递质的小型化学物质在突触间传递。乙酰胆碱是交感神经和副交感神经系统中的节前神经递质。乙酰胆碱是全身常见的神经递质,也作用于大脑和躯体神经系统。
副交感神经系统也使用乙酰胆碱作为唯一的节后神经递质。交感神经系统则使用多种不同的节后神经递质。大多数神经释放去甲肾上腺素,但向汗腺发出信号的神经释放乙酰胆碱。
肾上腺中被称为绒毛膜细胞的特化细胞使用肾上腺素。绒毛膜细胞缺乏轴突,可直接从神经节向静脉释放肾上腺素,从而触发全身交感神经的激活。
肠神经系统使用各种神经递质,包括乙酰胆碱、一氧化氮和血清素。
什么会影响自律神经系统的健康?
自律神经系统的交感神经和副交感神经必须保持平衡才能保持身体健康。我们需要交感神经系统在急性压力或危险时接管工作。然而,如果交感神经长期或频繁地占据主导地位,而副交感神经的活动则相应减少,就会导致严重的健康问题。
自律神经失衡会产生哪些影响?
研究发现,交感神经系统过度活跃会导致高血压和肥胖。这是通过新陈代谢、激素信号传导和炎症途径的失调发生的。
交感神经的高度活跃还会导致活性氧(ROS)或自由基的产生增加。ROS 在体内自然产生,对许多细胞功能至关重要。但是,过量的 ROS 会导致氧化应激,从而损害 DNA、蛋白质和神经组织。
交感神经过度活跃与副交感神经功能受损相结合,会导致 2 型糖尿病和心血管疾病,如心律失常。副交感神经活动的丧失还与睡眠质量下降有关,这会加剧其他生理和心理问题。
哪些因素会导致自律神经功能失调?
许多因素都可能导致自律神经功能失调,也称为自律神经病变。自律神经功能失调的一个主要预测因素是长期的心理压力,它会导致交感神经主导地位的转变。并非所有的自律神经失调都会导致自律神经失衡,但这是一个典型的结果。导致自律神经功能失调的其他因素包括
- 自身免疫性疾病
- 糖尿病
- 其他退化性神经系统疾病(如帕金森病)
- 营养缺乏
- 某些感染,包括莱姆病、破伤风和艾滋病毒
- 饮酒和吸烟
- 某些药物的副作用
遗传因素或大脑、脊髓或外周神经受伤也可能导致自主神经系统紊乱。
如何保护我的自主神经系统?
您可以做一些事情来支持您的自律神经系统,并尝试将主导权转移到副交感神经系统。
减少或消除压力源可能有助于防止交感神经过度活跃,但这往往说起来容易做起来难。放松活动也可以将自律神经功能转向副交感神经,包括瑜伽和慢速呼吸练习。
运动也是支持自律神经系统的好方法。研究发现,持续的运动训练可以增加副交感神经的活动,降低自律神经功能紊乱的风险,甚至可以逆转早期心脏自律神经病变的一些损害。它还能改善睡眠,从而有益于情绪和整体健康。
不过,也有一些注意事项。一项针对养宠物的老年人的研究发现,与宠物一起散步可以减轻压力,改善自律神经平衡,但单独散步则会增加他们的压力和交感神经活动。这表明,选择一种自己真正喜欢且不会增加额外压力的运动方式至关重要。
运动也会增加体内 ROS 的产生。身体会产生抗氧化剂,这对自律神经系统有益。但是,高强度或剧烈运动产生的 ROS 水平过高,身体无法补偿,就会出现氧化损伤。
建议每周五天进行 30 分钟中等强度的运动。请记住,剧烈运动和适度运动的定义取决于个人及其体能水平。
富含抗氧化剂和抗炎因子的饮食有助于自律神经系统的健康,并有助于抵消氧化损伤。例如特级初榨橄榄油、姜黄、蓝莓、开心果、黑巧克力和绿茶。
常见问题
什么是自律神经系统及其作用?
自律神经系统是周围神经系统的一部分,即从大脑和脊髓分支出来的神经。自律神经系统控制着人体内所有的非自主过程。它分为交感神经系统(战斗或逃跑)、副交感神经系统(休息和消化)和肠道系统(消化)三个部分。
自律神经系统调节哪些器官?
交感神经系统调节的器官比副交感神经系统多。副交感神经系统支配眼睛、泪腺和唾液腺、心脏、肺、消化道、膀胱、外生殖器、汗腺和肝脏。
除了女性外生殖器,交感神经系统支配所有相同的器官、皮下肌肉、血管、骨骼肌和脂肪组织。这两个系统都支配着免疫系统的某些方面。
如何保护自律神经系统?
您可以通过促进副交感神经主导地位的转变来保护自律神经系统。策略包括瑜伽、中等强度的运动、呼吸练习和富含抗氧化剂的饮食。
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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.