GIẢI PHẪU CHỨC NĂNG HỆ THẦN KINH: TÓM LƯỢC HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ

Giới thiệu

Hệ thần kinh tự chủ (Autonomic Nervous System) hoạt động ngoài sự nhận biết ý thức của chúng ta, nên còn được gọi là hệ thần kinh tự động, thực vật.

Hệ thần kinh tự chủ điều chỉnh các hệ thống của cơ thể: như điều hòa thân nhiệt; phối hợp các chức năng tim mạch, hô hấp, tiêu hóa, bài tiết, và sinh sản

So sánh giữa hệ thần kinh thân thể (Somatic) và hệ thần kinh tự chủ (autonomic)

Hệ thần kinh tự chủ	Hệ thần kinh thân thể
Các trụ trục phân bố cho các cơ quan nội tạng	Các trụ trục phân bố cho cơ xương
Có các neuron hướng tâm và ly tâm	Có các neuron hướng tâm và ly tâm
Các đường hướng tâm xuất phát từ các thụ thể ở các tạng	Các đường hướng tâm xuất phát ở các cơ xương

Phân nhóm hệ thần kinh tự chủ

Hệ thần kinh tự chủ bao gồm hai phân hệ

Hệ giao cảm (Sympathetic)	Hệ phó giao cảm (Parasympathetic)
Còn được gọi là phân hệ ngực-thắt lưng	Còn được gọi là phân hệ sọ não-cùng
Còn gọi là hệ thống “chống lại hoặc chạy trốn” (fight or flight)	Còn gọi là hệ thống “nghỉ ngơi và tiêu hoá” (rest and digest)
Các dây thần kinh tủy ngực và thắt lưng trên tạo synap với các hạch gần tủy sống	Các synap nằm ở gần cơ quan đích
Hoạt hóa giao cảm dẫn đến: Gia tăng chuyển hóa và sẵn sàng	Hoạt hóa phó giao cảm dẫn đến: Bảo tồn năng lượng
Tất cả các sợi trước hạch giải phóng acetylcholine, tác dụng là kích thích. Phần lớn các sợi sau hạch giải phóng norepinephrine, tác dụng là kích thích.	Tất cả các sợi trước hạch giải phóng acetylcholine. tác dụng là kích thích. Các sợi sau hạch giải phóng acetylcholine nhưng tác dụng có thể là ức chế

Hệ giao cảm

Cấu tạo hệ giao cảm:

Hệ giao cảm bao gồm: 

• Các neron trước hạch giữa T1 và L2: có thân tế bào nằm ở sừng chất xám bên, các trụ trục đi vào các rễ bụng (trước)
• Các chuỗi hạch giao cảm cạnh sống (sympathetic chain ganglia) nằm hai bên cột sống: Kiểm soát các thành phần tác dụng ở đầu, cổ, các chi và khoang ngực
• Các hạch bàng hệ nằm trước so với cột sống (collateral ganglia): Các neuron phân bố cho các cơ quan tác dụng ở khoang bụng chậu
• Các neuron biệt hóa ở trong tủy tuyến thượng thận: các neuron giải phóng chất dẫn truyền thần kinh hoạt động như các hormone.

Chuỗi hạch giao cảm (cạnh sống)

Đường đi:

 Các rễ bụng nối với rễ lưng để hình thành một dây thần kinh gai sống. Sau khi đi qua lỗ gian sống, nhánh trắng tách khỏi dây thần kinh sống để đi đến chuỗi hạch giao cảm gần đó.

Mỗi dây thần kinh gai sống bao gồm các sợi trước hạch và sau hạch, tạo nên:

• Các chuỗi hạch giao cảm cổ
• Các chuỗi hạch giao cảm ngực
• Các chuỗi hạch giao cảm thắt lưng
• Các chuỗi hạch giao cảm cùng
• Các chuỗi hạch giao cảm cụt

Các chức năng của các chuỗi hạch giao cảm

• Giảm tuần hoàn đến da
• Tăng tuần hoàn đến các cơ xương
• Kích thích các cơ xương sản xuất nhiều năng lượng hơn
• Giải phóng mỡ dự trữ
• Kích thích các cơ dựng lông
• Giãn đồng tử
• Tăng nhịp tim
• Giãn đường hô hấp

Hạch trước cột sống/bàng hệ (Collateral Ganglia)

Đường đi :

• Các neuron trước hạch xuất phát ở các vùng của tủy sống đoạn ngực dưới và thắt lưng trên
• Các sợi đi qua chuỗi hạch giao cảm mà không tạo synap
• Hội nhau để tạo thành các dây thần kinh tạng lớn, bé và thắt lưng
• Các dây thần kinh tạng hội tụ ở các hạch trước cột sống

Các dây thần kinh tạng phân bố cho:

• Hạch thân tạng (Celiac ganglion): các sợi phân bố cho dạ dày, tá tràng, gan, túi mật, tụy, lách và thận
• Hạch mạc treo tràng trên: Các sợi phân bố cho một phần nhỏ ruột non và phần đầu của ruột già
• Hạch mạc treo tràng dưới: Các sợi phân bố cho thận, bàng quang, các cơ quan sinh dục và phần tận cùng của ruột già

Các chức năng của các hạch trước cột sống

• Giảm lưu lượng máu đến các cơ quan tạng
• Giảm hoạt động các cơ quan tiêu hóa
• Kích thích giải phóng glucose từ glycogen ở gan
• Kích thích các tế bào mỡ giải phóng năng lượng dự trữ
• Thư giãn các cơ trơn ở bàng quang
• Làm xuất tinh ở nam giới

Tủy thượng thận

Đường đi:

Các sợi đi xuyên qua chuỗi hạch giao cảm và hạch thân tạng mà không tạo synap, tiếp tục đi đến tủy thượng thận.

Các sợi sau đó tạo synap lên các neuron được sửa đổi mà khi bị kích thích sẽ giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh hoạt động như những hormone: Epinephrine và norepinephrine

Các chức năng của tủy tuyến thượng thận

• gia tăng sẵn sàng/thức tỉnh bằng cách hoạt hóa hệ hoạt lưới
• gia tăng hoạt động tim mạch và hô hấp
• gia tăng trương lực cơ
• gia tăng sự huy động các năng lượng dự trữ
• gia tăng giải phóng mỡ từ mô mỡ
• gia tăng phân giải glycogen trong các tế bào gan

Hoạt hóa giao cảm và giải phóng chất dẫn truyền thần kinh

Các sợi hạch giao cảm giải phóng acetylcholin ở synap với các neuron hạch. Đó là các synap cholinergic.

Kích thích các neuron hạch gây giải phóng norepinephrine ở chỗ nối thần kinh-cơ quan tác dụng. Những tận cùng này là adrenergic

Ghi chú các loại thụ thể hệ giao cảm (adreno-receptor): gồm α và β

Thụ thể α

• Thụ thể α1
  • Có ở cơ trơn mạch máu, cơ trơn niệu sinh dục, cơ trơn đường tiêu hoá, tim, gan.
  • Kích thích gây co thắt cơ trơn mạch máu, cơ trơn niệu dục, tăng glycogen ở gan và tân tạo đường.
• Thụ thể α2
  • Có ở tế bào β đảo tuỵ, tiểu cầu, tận cùng thần kinh và cơ trơn mạch máu.
  • Kích thích làm cho tế bào β đảo tuỵ giảm tiết insulin và ngưng tập tiểu cầu, co cơ trơn mạch máu.

Thụ thể β

• Thụ thể β1
  • Có ở tim và tế bào cầu thận
  • Kích thích làm tăng sức co bóp cơ tim và tần số co bóp tim, tăng dẫn truyền nhĩ thất, tăng tiết renin ở tế bào cầu thận.
• Thụ thể β2
  • Có ở cơ trơn (mạch máu, khí phế quản, tiêu hoá và niệu dục), ở cơ bắp, và gan.
  • Kích thích gây dãn cơ trơn, phân ly glycogen và tân tạo đường ở gan.
• Thụ thể β3
  • Có ở mô mỡ
  • Kích thích gây phân ly lipid ở mô mỡ.

Một số các neuron hạch cũng giải phóng acetylcholine, đặc biệt tại các chỗ nối thần kinh- cơ quan tác dụng của cơ xương (thụ thể Nicotinic, N)

Tóm lược Hệ giao cảm

• Bao gồm các chuỗi hạch song song ở hai bên cột sống
• Các sợi trước hạch ngắn và rải từ tủy sống đến chuỗi hạch giao cảm
• Các sợi sau hạch dài và trải từ tuỷ sống đến các cơ quan
• Hệ giao cảm có sự phân tán đáng kể
• Tất cả các neron trước hạch giải phóng ACh; hầu hết các neuron sau hạch giải phóng norepinephrine

Hệ phó giao cảm

Các neron trước hạch ở thân não và các khoanh tủy cùng

Các neron trước hạch không phân tán nhiều như hệ giao cảm

Do đó, Hệ phó giao cảm khu trú hơn và đặc hiệu hơn so với Hệ giao cảm

Các neuron sau hạch nằm gần (tận) cơ quan đích hoặc nằm trong (trong thành) cơ quan đích.

Tổ chức và giải phẫu của Hệ phó giao cảm

Các sợi trước hạch tách khỏi não qua:

• DTK sọ não III (đến các cơ nội tại mắt, đồng tử, thủy tinh thể)
• DTK sọ não VII (đến các tuyến lệ và nước bọt)
• DTK sọ não IX (đến tuyến nước bọt mang tai)
• DTK sọ não X (đến các cơ quan tạng của khoang ngực và khoang bụng)

Các sợi trước hạch rời vùng cùng qua:

• Các dây thần kinh chậu (đến các cơ quan tạng ở phần dưới của khoang bụng- chậu)

Các chức năng của Hệ phó giao cảm

• Co đồng tử
• Tiết các men tiêu hoá từ các tuyến tiêu hóa
• Gia tăng hoạt động cơ vân của hệ tiêu hóa
• Kích thích và điều hợp sự thải phân
• Co bàng quang
• Co đường hô hấp
• Giảm nhịp tim
• Kích thích dục tính

Sự hoạt hóa phó giao cảm và giải phóng chất dẫn truyền thần kinh

Tất cả các sợi trước hạch và các sợi sau hạch giải phóng ACh ở các synap của chúng và chỗ nối thần kinh- cơ quan tác dụng

Phần lớn kích thích có thời gian ngắn vì sự phân hủy lập tức của Ach bởi men acetylcholinesterase.

Có hai loại thụ thể ACh  được thấy ở thụ thể màng tế bào sau synap:

• Các thụ thể nicotinic (N): đáp ứng với nicotine; Được thấy trên các bề mặt của các neuron hạch phó giao cảm và giao cảm
• Các thụ thể muscarinic (M): đáp ứng với muscarine; Được thấy trên bề mặt của phó giao cảm cholinergic chỗ nối thần kinh- cơ quan tác dụng

(Ghi chú các loại thụ thể:

Thụ thể N (nicotinic-receptor): giao cảm và phó giao cảm.

• Thụ thể N1
  • Có ở các hạch thần kinh, tuỷ thượng thận và thần kinh trung ương.
  • Kích thích gây khử cực hạch thần kinh tự chủ, tuỷ thượng thận tăng tiết catecholamines
• Thụ thể N2
  • Có ở tấm động thần kinh cơ
  • Khi kích thích tấm động thần kinh cơ bị khử cực, các cơ vân co lại

Thụ thể M (muscarinic-receptor)

• Thụ thể M1
  • Có ở hạnh thần kinh tự chủ và thần kinh trung ương.
  • Kích thích gây khử cực (EPSP) hạch tự chủ
• Thụ thể M2
  • Thụ thể chuyên biệt ở tim
  • Kích thích làm chậm và kéo dài khử cực ở nốt xoang nhĩ (SA), rút ngắn điện thế hoạt động và giảm co bóp tâm nhĩ, giảm dẫn truyền nốt nhĩ thất (A-V) và giảm nhẹ co bóp tâm thất.
• Thụ thể M3
  • Có ở cơ trơn các tuyến
  • Khi kích thích gây co thắt cơ trơn và tăng tiết ở các tuyến.)

Tóm lược Hệ phó giao cảm

• Liên quan đến DTK sọ não III, DTK sọ não VII, DTK sọ não IX, và DTK sọ não X
• Liên quan đến các đoạn cùng S2 đến S4
• Tất cả neuron phó giao cảm đều là cholinergic
• Giải phóng ACh kích thích các thụ thể nicotinic ở các neuron hạch
• Giải phóng ACh ở các chỗ nối thần kinh- cơ quan tác dụng kích thích các thụ thể muscarinic

Mối liên hệ giữa hệ giao cảm và hệ phó giao cảm

Hệ giao cảm có tác dụng rộng lên các cơ quan tạng

Hệ phó giao cảm thay đổi hoạt tính các cấu trúc được phân bố bởi các dây thần kinh sọ não và chậu

Hầu hết các cơ quan quan trọng được phân bố bởi cả hai dây thần kinh giao cảm và phó giao cảm

Chúng thường có tác dụng đối nghịch lẫn nhau

Sự phân bố đôi: 

• Ở vùng đầu: Các sợi phó giao cảm đi kèm các sợi giao cảm đến cơ quan đích
• Ở vùng ngực và bụng-chậu: Các sợi phó giao cảm và các sợi giao cảm trộn lẫn để tạo thành các đám rối (plexuses)
  • đám rối tim
  • đám rối phổi
  • đám rối thực quản
  • đám rối tạng
  • đám rối mạc treo tràng dưới
  • đám rối hạ vị

Video minh hoạ rõ hơn về các receptor và hoạt hoá hệ thần kinh tự chủ

Các phản xạ tạng (Visceral Reflexes)

Cung cấp các đáp ứng vận động tự chủ để thay đổi hoặc tạo thuận các trung tâm cao hơn

Tất cả đều là đa synap

Các phản xạ có thể là:

• Các phản xạ dài: (Long reflexes)
• Các phản xạ ngắn: (Short reflexes)

Các phản xạ cung dài:

• Các neuron ở tạng dẫn truyền xung động đến tủy sống qua các rễ lưng
• Có các neuron trung gian ở tủy sống
• Thông tin được “giải thích” ở tủy sống và não
• Hệ thần kinh tự chủ truyền thông điệp vận động đến các cơ quan tạng

Các phản xạ cung ngắn

• Các dây thần kinh cảm giác mang xung động đến các neuron hạch
• Các sợi sau hạch dẫn truyền các xung động vận động
• Các xung động này không qua thần kinh trung ương

MinhdatRehab lược theo Pearson Education, Inc, 2012.