مغز و اعصابنوروفیزیولوژی

فصل ۶۰ کتاب فیزیولوژی پزشکی گایتون؛ دستگاه عصبی اتونوم و مدولای فوق کلیه

امتیازی که به این مقاله می دهید چند ستاره است؟
[کل: ۱ میانگین: ۵]

» کتاب فیزیولوژی پزشکی گایتون


» » دستگاه عصبی اتونوم و مدولای آدرنال



» Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 12th Ed. CHAPTER 60


»» The Autonomic Nervous System and the Adrenal Medulla


یکی از بارزترین ویژگی‌های سیستم عصبی خودمختار، سرعت و شدت آن است که می‌تواند عملکرد احشایی را تغییر دهد. به عنوان مثال، در عرض ۳ تا ۵ ثانیه می‌تواند ضربان قلب را به دو برابر طبیعی افزایش دهد و در عرض ۱۰ تا ۱۵ ثانیه فشار شریانی را می‌توان دو برابر کرد. یا در نهایت، فشار شریانی را می‌توان به اندازه کافی در عرض ۱۰ تا ۱۵ ثانیه کاهش داد تا باعث غش شود. عرق کردن می‌تواند در عرض چند ثانیه شروع شود و مثانه ممکن است به طور غیرارادی و همچنین در عرض چند ثانیه تخلیه شود.

سازمان عمومی‌سیستم عصبی خودمختار

سازمان عمومی سیستم عصبی خودمختار

سیستم عصبی خودمختار عمدتاً توسط مراکز واقع در  نخاع، ساقه مغز  و  هیپوتالاموس فعال می‌شود.  همچنین، بخش‌هایی از قشر مغز، به‌ویژه قشر لیمبیک، می‌توانند سیگنال‌ها را به مراکز تحتانی منتقل کنند و از این طریق بر کنترل خودکار تأثیر بگذارند.

سیستم عصبی خودمختار نیز اغلب از طریق  رفلکس‌های احشایی عمل می‌کند.  به این معنا که سیگنال‌های حسی ناخودآگاه از یک اندام احشایی می‌توانند وارد گانگلیون‌های خودمختار، ساقه مغز یا هیپوتالاموس شوند و سپس  پاسخ‌های رفلکس ناخودآگاه را  مستقیماً به اندام احشایی بازگردانند تا فعالیت‌های آن را کنترل کنند.

سیگنال‌های اتونوم وابران از طریق دو بخش عمده به نام‌های سیستم عصبی سمپاتیک  و  سیستم عصبی پاراسمپاتیک به اندام‌های مختلف بدن منتقل می‌شوند   که ویژگی‌ها و عملکردهای آن‌ها در پی می‌آید.

آناتومی‌فیزیولوژیک سیستم عصبی سمپاتیک

شکل ۱-۶۰  سازماندهی کلی بخش‌های محیطی سیستم عصبی سمپاتیک را نشان می‌دهد. به طور خاص در شکل نشان داده شده است (۱) یکی از دو  زنجیره سمپاتیک گانگلیونی پارا مهره ای که با اعصاب نخاعی در کنار ستون مهره‌ها در ارتباط هستند، (۲) دو  گانگلیون پیش مهره ای  ( سلیاک  و  هیپوگاستریک)، و (۳) اعصابی که از گانگلیون‌ها به اندام‌های داخلی مختلف گسترش می‌یابند.

سیستم عصبی سمپاتیکشکل ۱-۶۰ سیستم عصبی سمپاتیک. خطوط  تیره سیاه  نشان دهنده الیاف پس گانگلیونی در رامی‌خاکستری است که از زنجیره‌های سمپاتیک به اعصاب نخاعی برای توزیع به رگ‌های خونی، غدد عرق و ماهیچه‌های پیلوئرکتور منتهی می‌شود.

رشته‌های عصبی سمپاتیک از نخاع به همراه اعصاب نخاعی بین بخش‌های طناب T-1 و L-2 منشا می‌گیرند و ابتدا به  زنجیره سمپاتیک  و سپس به بافت‌ها و اندام‌هایی که توسط اعصاب سمپاتیک تحریک می‌شوند، عبور می‌کنند.

نورون‌های سمپاتیک پیش گانگلیونی و پس گانگلیونی

اعصاب سمپاتیک با اعصاب حرکتی اسکلتی به روش زیر متفاوت هستند: هر مسیر سمپاتیک از نخاع به بافت تحریک شده از دو نورون، یک  نورون پیش گانگلیونی و یک  نورون پس گانگلیونی تشکیل شده است،  در مقابل تنها یک نورون در مسیر حرکتی اسکلتی.. بدن سلولی هر نورون پیش گانگلیونی در  شاخ میانی جانبی  نخاع قرار دارد. فیبر آن، همانطور که در  شکل ۲-۶۰ نشان داده شده است، از طریق  ریشه قدامی‌طناب به عصب نخاعی  مربوطه  عبور می‌کند.

اتصالات عصبی بین طناب نخاعی، اعصاب نخاعی، زنجیره سمپاتیک و اعصاب سمپاتیک محیطیشکل ۲-۶۰ اتصالات عصبی بین طناب نخاعی، اعصاب نخاعی، زنجیره سمپاتیک و اعصاب سمپاتیک محیطی.

بلافاصله پس از خروج عصب نخاعی از کانال نخاعی، فیبرهای سمپاتیک پیش گانگلیونی عصب نخاعی را ترک می‌کنند و از طریق یک  راموس سفید رنگ  به یکی از  عقده ‌های  زنجیره سمپاتیک عبور می‌کنند.  سپس سیر فیبرها می‌تواند یکی از سه مورد زیر باشد: (۱) می‌تواند با نورون‌های سمپاتیک پس گانگلیونی در گانگلیونی که وارد می‌شود سیناپس کند. (۲) می‌تواند به سمت بالا یا پایین در زنجیره عبور کند و در یکی از عقده‌های دیگر زنجیره سیناپس شود. یا (۳) می‌تواند برای فواصل متغیر از زنجیره عبور کند و سپس از طریق یکی از  اعصاب سمپاتیک  که به بیرون از زنجیره تابش می‌کند، در نهایت در یک  گانگلیون سمپاتیک محیطی سیناپس می‌شود.

بنابراین، نورون سمپاتیک پس گانگلیونی یا در یکی از عقده‌های زنجیره ای سمپاتیک یا در یکی از عقده‌های سمپاتیک محیطی سرچشمه می‌گیرد. از هر یک از این دو منبع، الیاف پس گانگلیونی سپس به مقصد خود در اندام‌های مختلف سفر می‌کنند.

رشته‌های عصبی سمپاتیک در اعصاب اسکلتی

همانطور که در شکل ۲-۶۰ نشان داده شده است، برخی از رشته‌های پس گانگلیونی از زنجیره سمپاتیک به اعصاب نخاعی از طریق  رامی‌خاکستری  در تمام سطوح طناب عبور می‌ کنند. این رشته‌های سمپاتیک همگی از الیاف نوع C بسیار کوچک هستند و از طریق اعصاب اسکلتی به تمام قسمت‌های بدن گسترش می‌یابند. آنها رگ‌های خونی، غدد عرق و عضلات پیلوئرکتور موها را کنترل می‌کنند. حدود ۸ درصد از الیاف موجود در عصب اسکلتی متوسط ​​را رشته‌های سمپاتیک تشکیل می‌دهند که این واقعیت حاکی از اهمیت زیاد آنهاست.

توزیع قطعه ای رشته‌های عصبی سمپاتیک

مسیرهای سمپاتیکی که از بخش‌های مختلف نخاع منشا می‌گیرند، لزوماً به همان قسمت از بدن توزیع نمی‌شوند که رشته‌های عصبی سوماتیک نخاعی از همان بخش‌ها هستند. در عوض،  الیاف سمپاتیک از بخش نخاع T-1 به طور کلی از زنجیره سمپاتیک عبور می‌کند تا در سر خاتمه یابد. از T-2 تا پایان در گردن؛ از T-3، T-4، T-5 و T-6 به قفسه سینه. از T-7، T-8، T-9، T-10 و T-11 به داخل شکم. و از T-12، L-1 و L-2 به پاها.  این توزیع فقط تقریبی است و تا حد زیادی همپوشانی دارد.

توزیع اعصاب سمپاتیک به هر اندام تا حدی توسط مکان جنینی که عضو از آن منشاء گرفته است تعیین می‌شود. به عنوان مثال، قلب بسیاری از رشته‌های عصبی سمپاتیک را از قسمت گردن زنجیره سمپاتیک دریافت می‌کند، زیرا قلب قبل از انتقال به قفسه سینه از گردن جنین منشا گرفته است. به همین ترتیب، اندام‌های شکمی‌بیشتر عصب دهی سمپاتیک خود را از بخش‌های پایینی طناب نخاعی قفسه سینه دریافت می‌کنند، زیرا بیشتر روده اولیه از این ناحیه منشأ می‌گیرد.

ماهیت خاص پایانه‌های عصبی سمپاتیک در مدولای آدرنال

رشته‌های عصبی سمپاتیک پیش‌گانگلیونی،  بدون سیناپس،  از سلول‌های شاخ میانی جانبی نخاع، از زنجیره‌های سمپاتیک، سپس از طریق اعصاب splanchnic و در نهایت به دو بصل الکلی آدرنال عبور می‌کنند. در آنجا مستقیماً به سلول‌های عصبی تغییر یافته ختم می‌شوند که  اپی نفرین  و  نوراپی نفرین  را در جریان خون ترشح می‌کنند. این سلول‌های ترشحی از نظر جنینی از بافت عصبی مشتق شده اند و در واقع خود نورون‌های پس گانگلیونی هستند. در واقع، آنها حتی دارای رشته‌های عصبی ابتدایی هستند و انتهای این رشته‌ها هستند که هورمون‌های آدرنال  اپی نفرین  و  نوراپی نفرین را ترشح می‌کنند.

آناتومی‌فیزیولوژیک سیستم عصبی پاراسمپاتیک

سیستم  عصبی پاراسمپاتیک  در  شکل ۳-۶۰ نشان داده شده است که نشان می‌دهد فیبرهای پاراسمپاتیک از طریق اعصاب جمجمه III، VII، IX و X سیستم عصبی مرکزی را ترک می‌کنند. فیبرهای پاراسمپاتیک اضافی از پایین ترین قسمت نخاع از طریق اعصاب نخاعی دوم و سوم خاجی و گاهی اوقات از اعصاب خاجی اول و چهارم خارج می‌شوند. حدود ۷۵ درصد از تمام رشته‌های عصبی پاراسمپاتیک در  اعصاب واگ قرار دارند (عصب جمجمه ای X) که به کل ناحیه قفسه سینه و شکم بدن می‌رسد. بنابراین، یک فیزیولوژیست که از سیستم عصبی پاراسمپاتیک صحبت می‌کند، اغلب به دو عصب واگ فکر می‌کند. اعصاب واگ اعصاب پاراسمپاتیک را به قلب، ریه‌ها، مری، معده، کل روده کوچک، نیمه نزدیک روده بزرگ، کبد، کیسه صفرا، پانکراس، کلیه‌ها و قسمت‌های فوقانی حالب تامین می‌کنند.

سیستم عصبی پاراسمپاتیکشکل ۳-۶۰ سیستم عصبی پاراسمپاتیک.

فیبرهای پاراسمپاتیک در  عصب سوم جمجمه ای  به اسفنکتر مردمک و عضله مژگانی چشم می‌روند. فیبرهای  عصب هفتم جمجمه ای  به غدد اشکی، بینی و زیر فکی منتقل می‌شوند. و فیبرهای  عصب نهم جمجمه ای  به غده پاروتید می‌روند.

رشته‌های پاراسمپاتیک خاجی در  اعصاب لگنی قرار دارند  که از شبکه خاجی عصب نخاعی در هر طرف طناب در سطوح S-2 و S-3 عبور می‌کنند. سپس این فیبرها در کولون نزولی، رکتوم، مثانه و قسمت‌های پایین حالب پخش می‌شوند. همچنین، این گروه خاجی از پاراسمپاتیک سیگنال‌های عصبی را به اندام تناسلی خارجی برای ایجاد نعوظ می‌رساند.

نورون‌های پاراسمپاتیک پیش گانگلیونی و پس گانگلیونی

سیستم پاراسمپاتیک، مانند سمپاتیک، دارای نورون‌های پیش گانگلیونی و پس گانگلیونی است. با این حال، به جز در مورد چند اعصاب پاراسمپاتیک جمجمه‌ای، رشته‌های  پیش‌گانگلیونی  بدون وقفه تا ارگانی که باید کنترل شود، عبور می‌کنند. در دیواره اندام  نورون‌های پس گانگلیونی قرار دارند. فیبرهای پیش گانگلیونی با این سیناپس می‌شوند و رشته‌های پس گانگلیونی بسیار کوتاه، به طول کسری از میلی‌متر تا چند سانتی‌متر، نورون‌ها را ترک می‌کنند تا بافت‌های اندام را عصب دهی کنند. این مکان نورون‌های پس گانگلیونی پاراسمپاتیک در خود اندام احشایی با آرایش عقده‌های سمپاتیک کاملاً متفاوت است، زیرا بدن سلول‌های نورون‌های پس گانگلیونی سمپاتیک تقریباً همیشه در گانگلیون‌های زنجیره سمپاتیک یا در گانگلیون‌های مجزای مختلف دیگری قرار دارند. شکم، به جای خود عضو برانگیخته.

ویژگی‌های اساسی عملکرد سمپاتیک و پاراسمپاتیک

فیبرهای کولینرژیک و آدرنرژیک – ترشح استیل کولین یا نوراپی نفرین

رشته‌های عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک عمدتاً یکی از دو ماده فرستنده سیناپسی،  استیل کولین  یا  نوراپی نفرین را ترشح می‌کنند.  گفته می‌شود فیبرهایی که استیل کولین ترشح می‌کنند  کولینرژیک هستند.  گفته می‌شود آنهایی که نوراپی نفرین ترشح می‌کنند  آدرنرژیک هستند،  اصطلاحی که از  آدرنالین گرفته شده  است که نام جایگزین اپی نفرین است.

آکسون های سمپاتیک و پاراسمپاتیک پیش گانگلیونیشکل جدید. آکسون های سمپاتیک و پاراسمپاتیک پیش گانگلیونی هر دو به آرامی میلین می شوند و هر دو از استیل کولین (Ach) استفاده می کنند. به عنوان انتقال دهنده عصبی آکسون های پست گانگلیونی بدون میلین هستند. اکثر آکسون های پس گانگلیونی سمپاتیک نوراپی نفرین (NE) را ذخیره می کنند. در واریکوسیته آنها و انتشار این انتقال دهنده عصبی در سطح بافت هدف. ذخیره آکسون های پاراسمپاتیک پس گانگلیونی در واریس ها درد ایجاد می کند و Ach را روی سطح بافت هدف آزاد می کند. 

همه  نورون‌های پیش گانگلیونی  هم در سیستم عصبی سمپاتیک و هم در سیستم عصبی پاراسمپاتیک کولینرژیک  هستند . استیل کولین یا مواد شبه استیل کولین، وقتی روی گانگلیون اعمال می‌شود، نورون‌های پس گانگلیونی سمپاتیک و پاراسمپاتیک را تحریک می‌کند. تمام یا  تقریباً تمام نورون‌های پس گانگلیونی سیستم پاراسمپاتیک نیز کولینرژیک هستند. برعکس،  بیشتر نورون‌های سمپاتیک پس از عقده ای آدرنرژیک هستند. با این حال، رشته‌های عصبی سمپاتیک پس گانگلیونی به غدد عرق، به ماهیچه‌های پیلوئرکتور موها و تعداد بسیار کمی‌از رگ‌های خونی کولینرژیک هستند.

بنابراین، پایانه‌های عصبی انتهایی سیستم پاراسمپاتیک  تمام یا تقریباً همه استیل کولین  ترشح می‌کنند .  تقریباً تمام پایانه‌های عصبی سمپاتیک  نوراپی نفرین ترشح می‌کنند،  اما تعداد کمی‌از آنها استیل کولین ترشح می‌کنند. این انتقال دهنده‌های عصبی به نوبه خود بر روی اندام‌های مختلف عمل می‌کنند تا اثرات پاراسمپاتیک یا سمپاتیک مربوطه را ایجاد کنند. بنابراین استیل کولین را  فرستنده پاراسمپاتیک  و نوراپی نفرین را  فرستنده سمپاتیک می‌نامند.

ساختارهای مولکولی استیل کولین و نوراپی نفرین به شرح زیر است:

ساختارهای مولکولی استیل کولین و نوراپی نفرین

مکانیسم‌های ترشح ترانسمیتر و حذف بعدی فرستنده در انتهای پس گانگلیونی

ترشح استیل کولین و نوراپی نفرین توسط پایانه‌های عصبی Postganglionic

تعدادی از پایانه‌های عصبی خودمختار پس گانگلیونی، به‌ویژه پایانه‌های اعصاب پاراسمپاتیک، شبیه به اتصال عصبی عضلانی اسکلتی هستند، اما بسیار کوچک‌تر هستند. با این حال، بسیاری از رشته‌های عصبی پاراسمپاتیک و تقریباً همه رشته‌های سمپاتیک صرفاً سلول‌های مؤثر اندام‌هایی را که هنگام عبور از کنار آنها عصب‌بندی می‌کنند، لمس می‌کنند. یا در برخی موارد به بافت همبند واقع در مجاورت سلول‌هایی که قرار است تحریک شوند ختم می‌شوند. در جایی که این رشته‌ها از روی یا نزدیک سلول‌هایی که قرار است تحریک شوند، لمس یا عبور می‌کنند، معمولاً دارای بزرگ‌شدگی‌های پیازی هستند که واریکوسیته نامیده می‌شود . در این واریکوزیته‌ها است که وزیکول‌های فرستنده استیل کولین یا نوراپی نفرین سنتز و ذخیره می‌شوند. همچنین در واریس‌ها تعداد زیادی میتوکندری وجود دارد که آدنوزین تری فسفات را تامین می‌کند، که برای انرژی بخشیدن به سنتز استیل کولین یا نوراپی نفرین لازم است.

هنگامی‌که یک پتانسیل عمل بر روی الیاف انتهایی پخش می‌شود، فرآیند دپلاریزاسیون نفوذپذیری غشای فیبر به یون‌های کلسیم را افزایش می‌دهد و به این یون‌ها اجازه می‌دهد تا در پایانه‌های عصبی یا واریس‌های عصبی منتشر شوند. یون‌های کلسیم به نوبه خود باعث می‌شوند که پایانه‌ها یا واریس‌ها محتویات خود را به بیرون تخلیه کنند. بنابراین ماده فرستنده ترشح می‌شود.

سنتز استیل کولین، تخریب آن پس از ترشح و مدت اثر آن

استیل کولین در انتهای انتهایی و واریس فیبرهای عصبی کولینرژیک سنتز می‌شود و در وزیکول‌ها به شکل بسیار غلیظ ذخیره می‌شود تا زمانی که آزاد شود. واکنش شیمیایی اساسی این سنتز به شرح زیر است:

واکنش شیمیایی اساسی سنتز استیل کولین

هنگامی‌که استیل کولین توسط یک پایانه عصبی کولینرژیک در بافت ترشح می‌شود، در حالی که عملکرد فرستنده سیگنال عصبی خود را انجام می‌دهد، برای چند ثانیه در بافت باقی می‌ماند. سپس به یک  یون استات  و  کولین تقسیم می‌شود و  توسط آنزیم  استیل کولین استراز  که با کلاژن و گلیکوزآمینوگلیکان‌ها در بافت همبند محلی متصل می‌شود، کاتالیز می‌شود. این همان مکانیزم برای انتقال سیگنال استیل کولین و تخریب متعاقب آن استیل کولین است که در اتصالات عصبی عضلانی رشته‌های عصبی اسکلتی رخ می‌دهد. کولینی که تشکیل می‌شود سپس به انتهای عصب انتهایی منتقل می‌شود، جایی که بارها و بارها برای سنتز استیل کولین جدید استفاده می‌شود.

سنتز نوراپی نفرین، حذف آن و مدت اثر آن

سنتز نوراپی نفرین در آکسوپلاسم انتهای عصب انتهایی رشته‌های عصبی آدرنرژیک شروع می‌شود اما در داخل وزیکول‌های ترشحی کامل می‌شود. مراحل اساسی به شرح زیر است:

۱. تیروزین دوپا

۲. دوپا دوپامین

۳. انتقال دوپامین به داخل وزیکول‌ها

۴. دوپامین نوراپی نفرین

در مدولای آدرنال، این واکنش یک قدم جلوتر می‌رود تا حدود ۸۰ درصد از نوراپی نفرین را به اپی نفرین تبدیل کند، به شرح زیر:

۵. نوراپی نفرین و اپی نفرین

پس از ترشح نوراپی نفرین توسط پایانه‌های عصبی انتهایی، به سه روش از محل ترشح خارج می‌شود: (۱) بازجذب به انتهای عصب آدرنرژیک توسط یک فرآیند انتقال فعال – که باعث حذف ۵۰ تا ۸۰ درصد نوراپی نفرین ترشح شده می‌شود. (۲) انتشار دور از پایانه‌های عصبی به مایعات بدن اطراف و سپس به خون – که باعث حذف بیشتر نوراپی نفرین باقی مانده می‌شود. و (۳) تخریب مقادیر کم توسط آنزیم‌های بافتی (یکی از این آنزیم‌ها  مونوآمین اکسیداز  است که در انتهای عصب یافت می‌شود و دیگری  کاتکول-O-متیل ترانسفراز  است که به طور منتشر در همه بافت‌ها وجود دارد).

به طور معمول، نوراپی نفرین ترشح شده مستقیم در بافت تنها برای چند ثانیه فعال باقی می‌ماند و نشان می‌دهد که بازجذب و انتشار آن به دور از بافت سریع است. با این حال، نوراپی نفرین و اپی نفرین ترشح شده در خون توسط بصل الکلیف آدرنال تا زمانی که در بافتی منتشر شوند، فعال باقی می‌مانند، جایی که می‌توانند توسط کاتکول-O-متیل ترانسفراز از بین بروند. این عمدتا در کبد رخ می‌دهد. بنابراین، هنگامی‌که در خون ترشح می‌شود، نوراپی نفرین و اپی نفرین هر دو به مدت ۱۰ تا ۳۰ ثانیه فعال می‌مانند. اما فعالیت آنها طی ۱ تا چند دقیقه کاهش می‌یابد.

گیرنده‌های روی اندام‌های موثر

قبل از اینکه استیل کولین، نوراپی نفرین یا اپی نفرین ترشح شده در یک انتهای عصب اتونوم بتواند یک اندام موثر را تحریک کند، ابتدا باید با  گیرنده‌های خاصی  روی سلول‌های موثر متصل شود. گیرنده در قسمت بیرونی غشای سلولی قرار دارد و به عنوان یک گروه مصنوعی به یک مولکول پروتئینی متصل می‌شود که تمام راه را از طریق غشای سلولی نفوذ می‌کند. هنگامی‌که ماده فرستنده به گیرنده متصل می‌شود، این باعث تغییر ساختاری در ساختار مولکول پروتئین می‌شود. به نوبه خود، مولکول پروتئین تغییریافته سلول را تحریک یا مهار می‌کند، اغلب با (۱) تغییر در نفوذپذیری غشای سلولی به یک یا چند یون یا (۲) فعال یا غیرفعال کردن یک آنزیم متصل به انتهای دیگر پروتئین گیرنده، جایی که به داخل سلول بیرون زده است.

تحریک یا مهار سلول موثر با تغییر نفوذپذیری غشاء

از آنجایی که پروتئین گیرنده بخشی جدایی ناپذیر از غشای سلولی است، یک تغییر ساختاری در ساختار پروتئین گیرنده اغلب  یک کانال یونی را  از طریق فواصل مولکول پروتئین باز یا بسته می‌کند و در نتیجه نفوذپذیری غشای سلولی را به یون‌های مختلف تغییر می‌دهد. به عنوان مثال، کانال‌های یونی سدیم و/یا کلسیم اغلب باز می‌شوند و اجازه هجوم سریع یون‌های مربوطه را به سلول می‌دهند که معمولاً غشای سلولی را دپولاریزه می‌کند و  سلول را تحریک  می‌کند. در زمان‌های دیگر، کانال‌های پتاسیم باز می‌شوند و به یون‌های پتاسیم اجازه می‌دهند تا از سلول منتشر شوند و این معمولاً  مهار می‌شود. سلول زیرا از دست دادن یون‌های پتاسیم الکترومثبت باعث ایجاد بیش منفی در داخل سلول می‌شود. در برخی از سلول‌ها، تغییر محیط یون درون سلولی باعث یک عمل داخلی سلولی می‌شود، مانند اثر مستقیم یون‌های کلسیم برای تقویت انقباض عضلات صاف.

عمل گیرنده با تغییر آنزیم‌های “پیام آور دوم” درون سلولی

روش دیگری که اغلب گیرنده عمل می‌کند، فعال یا غیرفعال کردن یک آنزیم (یا سایر مواد شیمیایی درون سلولی) در داخل سلول است. آنزیم اغلب به پروتئین گیرنده متصل می‌شود، جایی که گیرنده به داخل سلول بیرون زده است. به عنوان مثال، اتصال نوراپی نفرین به گیرنده آن در خارج بسیاری از سلول‌ها باعث افزایش فعالیت آنزیم  آدنیلیل سیکلاز  در داخل سلول می‌شود و این باعث تشکیل  آدنوزین مونوفسفات حلقوی (cAMP) می‌شود. cAMP به نوبه خود می‌تواند هر یک از بسیاری از اقدامات مختلف درون سلولی را آغاز کند، اثر دقیق آن بستگی به ماشین‌های شیمیایی سلول موثر دارد.

درک اینکه چگونه یک ماده فرستنده خودمختار می‌تواند باعث مهار برخی از اندام‌ها یا تحریک در برخی دیگر شود، آسان است. این معمولاً با ماهیت پروتئین گیرنده در غشای سلولی و تأثیر اتصال گیرنده بر وضعیت ساختاری آن تعیین می‌شود. در هر اندام، اثرات حاصله احتمالاً با سایر اندام‌ها متفاوت است.

دو نوع اصلی گیرنده‌های استیل کولین – گیرنده‌های موسکارینی و نیکوتینی

استیل کولین عمدتاً دو نوع  گیرنده را فعال می‌کند.  آنها  گیرنده‌های موسکارینی  و  نیکوتینی نامیده می‌ شوند. دلیل این نام‌گذاری‌ها این است که موسکارین، سمی‌از مدفوع سمی، فقط گیرنده‌های موسکارینی را فعال می‌کند و گیرنده‌های نیکوتینی را فعال نمی‌کند، در حالی که نیکوتین فقط گیرنده‌های نیکوتینی را فعال می‌کند. استیل کولین هر دوی آنها را فعال می‌کند.

گیرنده‌های موسکارینی بر روی تمام سلول‌های موثری یافت می‌شوند که توسط نورون‌های کولینرژیک پس گانگلیونی سیستم عصبی پاراسمپاتیک یا سیستم سمپاتیک تحریک می‌شوند.

گیرنده‌های نیکوتینی در گانگلیون‌های اتونوم در سیناپس‌های بین نورون‌های پیش گانگلیونی و پس گانگلیونی هر دو سیستم سمپاتیک و پاراسمپاتیک یافت می‌شوند. (گیرنده‌های نیکوتینی در بسیاری از پایانه‌های عصبی غیرخودآتنومیک نیز وجود دارند – به عنوان مثال، در اتصالات عصبی عضلانی در عضله اسکلتی [مورد بحث در  فصل ۷ ].)

درک این دو نوع گیرنده بسیار مهم است زیرا داروهای خاص اغلب به عنوان دارو برای تحریک یا مسدود کردن یکی از دو نوع گیرنده استفاده می‌شود.

گیرنده‌های آدرنرژیک – گیرنده‌های آلفا و بتا

همچنین دو نوع اصلی از گیرنده‌های آدرنرژیک وجود دارد، گیرنده‌های  آلفا و گیرنده ‌های  بتا.  گیرنده‌های بتا به نوبه خود به گیرنده‌های  بتا ۱،  بتا ۲  و  بتا ۳ تقسیم  می‌شوند زیرا مواد شیمیایی خاص فقط بر گیرنده‌های بتا خاصی تأثیر می‌گذارند. همچنین، گیرنده‌های آلفا به گیرنده‌های آلفا ۱  و آلفا ۲ تقسیم  می‌شوند.

نوراپی نفرین و اپی نفرین که هر دو توسط بصل الکلیف در خون ترشح می‌شوند، اثرات کمی‌متفاوت در تحریک گیرنده‌های آلفا و بتا دارند. نوراپی نفرین عمدتاً گیرنده‌های آلفا را تحریک می‌کند اما گیرنده‌های بتا را نیز به میزان کمتری تحریک می‌کند. برعکس، اپی نفرین هر دو نوع گیرنده را تقریباً به یک اندازه تحریک می‌کند. بنابراین، اثرات نسبی نوراپی نفرین و اپی نفرین بر اندام‌های موثر بر اساس انواع گیرنده‌ها در اندام‌ها تعیین می‌شود. اگر همه آنها گیرنده‌های بتا باشند، اپی نفرین تحریک کننده موثرتری خواهد بود.

جدول ۱-۶۰  توزیع گیرنده‌های آلفا و بتا را در برخی از اندام‌ها و سیستم‌های کنترل شده توسط سمپاتیک‌ها نشان می‌دهد. توجه داشته باشید که برخی از توابع آلفا تحریک کننده هستند، در حالی که برخی دیگر بازدارنده هستند. به همین ترتیب، برخی از عملکردهای بتا تحریک کننده و برخی دیگر مهارکننده هستند. بنابراین، گیرنده‌های آلفا و بتا لزوماً با تحریک یا بازداری مرتبط نیستند، بلکه صرفاً با میل ترکیبی هورمون به گیرنده‌های موجود در اندام مؤثر مرتبط هستند.

جدول ۱-۶۰ گیرنده‌های آدرنرژیک و عملکرد

گیرنده‌های آدرنرژیک و عملکرد

گیرنده آلفا

گیرنده بتا

انقباض عروق

اتساع عروق (β۲)

اتساع عنبیه

شتاب قلبی (β۱)

آرامش روده

افزایش قدرت میوکارد (β۱)

انقباض اسفنکتر روده

آرامش روده (β۲) آرامش رحم (β۲)

انقباض پیلوموتور

اتساع برونش (β۲)

انقباض اسفنکتر مثانه

کالری زایی (β۲)

آزادسازی انتقال دهنده‌های عصبی (α۲) را مهار می‌کند.

گلیکوژنولیز (β۲) لیپولیز (β۱) شل شدن دیواره مثانه (β۲) گرمازایی (β۳)

یک هورمون مصنوعی از نظر شیمیایی شبیه به اپی نفرین و نوراپی نفرین،  ایزوپروپیل نوراپی نفرین،  اثر بسیار قوی بر روی گیرنده‌های بتا دارد اما اساساً هیچ اثری روی گیرنده‌های آلفا ندارد.

اعمال تحریکی و بازدارنده تحریک سمپاتیک و پاراسمپاتیک

جدول ۲-۶۰  اثراتی را که بر روی عملکردهای احشایی مختلف بدن ناشی از تحریک اعصاب پاراسمپاتیک یا اعصاب سمپاتیک ایجاد می‌شود، فهرست می‌کند. از این جدول دوباره می‌توان دریافت که  تحریک سمپاتیک در برخی از اندام‌ها اثرات تحریکی و در برخی دیگر اثرات بازدارنده دارد. به همین ترتیب، تحریک پاراسمپاتیک در برخی باعث تحریک و در برخی دیگر باعث مهار می‌شود.  همچنین، هنگامی‌که تحریک سمپاتیک اندام خاصی را تحریک می‌کند، گاهی اوقات تحریک پاراسمپاتیک آن را مهار می‌کند و نشان می‌دهد که این دو سیستم گهگاه به صورت متقابل با یکدیگر عمل می‌کنند. اما بیشتر اندام‌ها به طور غالب توسط یکی از دو سیستم کنترل می‌شوند.

جدول ۲-۶۰ اثرات خودمختار بر اندام‌های مختلف بدن

اثرات خودمختار بر اندام‌های مختلف بدن

عضو

اثر تحریک سمپاتیک

اثر تحریک پاراسمپاتیک

عضله مژگانی

مردمک چشم

آرامش خفیف گشاد شده (دید دور)

منقبض

منقبض (دید نزدیک)

غدد اشکی

بینی پاروتید زیر فکی معده پانکراس

انقباض عروق و ترشح خفیف

تحریک ترشح زیاد (حاوی آنزیم‌های زیادی برای غدد ترشح کننده آنزیم)

غدد عرق

تعریق زیاد (کولینرژیک)

عرق کردن کف دست

غدد آپوکرین

ترشح غلیظ و خوشبو

هیچ یک

رگ‌های خونی

اغلب منقبض می‌شود

اکثراً تأثیر کم یا بدون تأثیر است

عروق کرونر

عضله قلب

افزایش سرعت

افزایش نیروی انقباض

Dilated (β۲); منقبض (α)

سرعت آهسته

کاهش نیروی انقباض (به ویژه دهلیزها)

گشاد شده

ریه

برونش

عروق خونی

منقبض

خفیف

منقبض

؟ گشاد شده

اسفنکتر

لومن روده

کاهش پریستالسیس و تون

افزایش تون (بیشتر اوقات)

افزایش پریستالسیس و تون

آرام (بیشتر اوقات)

کبد

گلوکز آزاد شد

سنتز اندک گلیکوژن

کیسه صفرا و مجاری صفراوی

آرام

قرارداد

کلیه

کاهش برون ده ادرار و افزایش ترشح رنین

هیچ یک

تریگون

دتروسور مثانه

آرام (کمی)

قرارداد

قرارداد

آرام

آلت تناسلی

انزال

نعوظ

شریان‌های سیستمیک عضله

احشایی شکم پوست

منقبض

منقبض (α آدرنرژیک)

متسع (β۲ آدرنرژیک) منقبض

شده (کولینرژیک)

هیچکدام

هیچکدام

_

لیپیدهای گلوکز

انعقاد خون

افزایش

یافت افزایش

افزایش یافت

هیچکدام

هیچکدام

_

متابولیسم پایه

تا ۱۰۰% افزایش یافته است

هیچ یک

ترشح مدولاری آدرنال

افزایش یافت

هیچ یک

فعالیت ذهنی

افزایش یافت

هیچ یک

عضلات پیلوئرکتور

قرارداد

هیچ یک

عضله اسکلتی

افزایش گلیکوژنولیز

افزایش قدرت

هیچ یک

سلول‌های چربی

لیپولیز

هیچ یک

هیچ تعمیلی وجود ندارد که بتوان توضیح داد که آیا تحریک سمپاتیک یا پاراسمپاتیک باعث تحریک یا مهار یک اندام خاص می‌شود. بنابراین، برای درک عملکرد سمپاتیک و پاراسمپاتیک، باید تمام عملکردهای مجزای این دو سیستم عصبی در هر اندام را که در  جدول ۲-۶۰ ذکر شده است، یاد بگیرید. برخی از این عملکردها به شرح زیر باید با جزئیات بیشتری توضیح داده شوند.

اثرات تحریک سمپاتیک و پاراسمپاتیک بر اندام‌های خاص

چشم‌ها

دو عملکرد چشم توسط سیستم عصبی خودمختار کنترل می‌شود. آنها (۱) دهانه مردمک و (۲) کانون عدسی هستند.

تحریک سمپاتیک  فیبرهای نصف النهاری عنبیه را که  مردمک را گشاد می‌کند منقبض می‌کند، در حالی که تحریک پاراسمپاتیک  عضله حلقوی عنبیه را منقبض  می‌کند تا مردمک را منقبض کند.

پاراسمپاتیک‌هایی که مردمک را کنترل می‌کنند، هنگامی‌که نور اضافی وارد چشم می‌شود، به صورت رفلکس تحریک می‌شوند، که در  فصل ۵۱ توضیح داده شده است. این رفلکس باز شدن مردمک را کاهش می‌دهد و میزان نوری را که به شبکیه برخورد می‌کند کاهش می‌دهد. برعکس، سمپاتیک‌ها در دوره‌های هیجان انگیز تحریک می‌شوند و در این زمان‌ها باز شدن مردمک‌ها را افزایش می‌دهند.

تمرکز عدسی تقریباً به طور کامل توسط سیستم عصبی پاراسمپاتیک کنترل می‌شود. عدسی معمولاً با کشش الاستیک ذاتی رباط‌های شعاعی آن در حالت صاف نگه داشته می‌شود. تحریک پاراسمپاتیک  عضله مژگانی را منقبض می‌کند،  که بدنه ای حلقه مانند از رشته‌های عضلانی صاف است که انتهای بیرونی رباط‌های شعاعی عدسی را احاطه کرده است. این انقباض کشش رباط‌ها را آزاد می‌کند و به عدسی اجازه می‌دهد تا محدب‌تر شود و باعث می‌شود چشم بر روی اجسام نزدیک دست متمرکز شود. مکانیسم تمرکز دقیق در  فصل‌های ۴۹  و  ۵۱  در رابطه با عملکرد چشم‌ها مورد بحث قرار گرفته است.

غدد بدن

غدد بینی،  اشکی، بزاقی  و بسیاری از  غدد گوارشی  به شدت توسط سیستم عصبی پاراسمپاتیک تحریک می‌شوند که معمولاً باعث ترشح زیاد آب می‌شود. غدد دستگاه گوارش که به شدت توسط پاراسمپاتیک تحریک می‌شوند غدد دستگاه فوقانی هستند، به ویژه غدد دهان و معده. از سوی دیگر، غدد روده کوچک و بزرگ عمدتاً توسط عوامل موضعی در خود دستگاه روده و توسط  سیستم عصبی روده روده کنترل می‌شوند  و بسیار کمتر توسط اعصاب خودمختار.

تحریک سمپاتیک بر اکثر سلول‌های غدد گوارشی تأثیر مستقیم دارد و باعث تشکیل ترشح غلیظی می‌شود که حاوی درصد بالایی از آنزیم‌ها و مخاط است. اما باعث انقباض عروق خونی تامین کننده غدد نیز می‌شود و به این ترتیب گاهی از میزان ترشح آنها می‌کاهد.

هنگام تحریک اعصاب سمپاتیک،  غدد عرق  مقادیر زیادی عرق ترشح می‌کنند، اما هیچ اثری با تحریک اعصاب پاراسمپاتیک ایجاد نمی‌شود. با این حال، فیبرهای سمپاتیک اکثر غدد عرق،  کولینرژیک هستند (به جز تعداد کمی‌از فیبرهای آدرنرژیک کف دست و پا)، بر خلاف تقریباً تمام فیبرهای سمپاتیک دیگر که آدرنرژیک هستند. علاوه بر این، غدد عرق عمدتاً توسط مراکزی در هیپوتالاموس تحریک می‌شوند که معمولاً مراکز پاراسمپاتیک در نظر گرفته می‌شوند. بنابراین، تعریق را می‌توان یک عملکرد پاراسمپاتیک نامید، حتی اگر توسط رشته‌های عصبی که از نظر آناتومیک از طریق سیستم عصبی سمپاتیک توزیع می‌شوند، کنترل شود.

غدد آپوکرین در  زیر بغل ترشح غلیظ و بدبویی را در نتیجه تحریک سمپاتیک ترشح می‌کنند، اما به تحریک پاراسمپاتیک پاسخ نمی‌دهند. این ترشح در واقع به عنوان یک روان کننده عمل می‌کند تا امکان حرکت آسان لغزشی سطوح داخلی زیر مفصل شانه را فراهم کند. غدد آپوکرین، علیرغم ارتباط نزدیک جنینی آنها با غدد عرق، توسط فیبرهای آدرنرژیک به جای فیبرهای کولینرژیک فعال می‌شوند و همچنین توسط مراکز سمپاتیک سیستم عصبی مرکزی به جای مراکز پاراسمپاتیک کنترل می‌شوند.

شبکه عصبی داخل دیواره دستگاه گوارش

سیستم گوارشی دارای مجموعه ذاتی اعصاب خود است که به عنوان  شبکه داخل دیواری  یا  سیستم عصبی روده ای روده شناخته می‌شود  که در دیواره‌های روده قرار دارد. همچنین، هر دو تحریک پاراسمپاتیک و سمپاتیک که از مغز منشا می‌گیرند، می‌توانند بر فعالیت دستگاه گوارش عمدتاً از طریق افزایش یا کاهش اعمال خاص در شبکه داخل دیواره دستگاه گوارش تأثیر بگذارند. تحریک پاراسمپاتیک، به طور کلی، درجه کلی فعالیت دستگاه گوارش را با ترویج پریستالسیس و شل کردن اسفنکترها افزایش می‌دهد، بنابراین امکان حرکت سریع محتویات در طول دستگاه را فراهم می‌کند. این اثر محرکه با افزایش همزمان میزان ترشح توسط بسیاری از غدد گوارشی که قبلاً توضیح داده شد، مرتبط است.

عملکرد طبیعی دستگاه گوارش چندان وابسته به تحریک سمپاتیک نیست. با این حال، تحریک قوی سمپاتیک باعث مهار پریستالسیس و افزایش تون اسفنکترها می‌شود. نتیجه خالص حرکت بسیار کند غذا از طریق دستگاه و گاهی اوقات کاهش ترشح است – حتی به حدی که گاهی اوقات باعث یبوست می‌شود.

قلب

به طور کلی، تحریک سمپاتیک فعالیت کلی قلب را افزایش می‌دهد. این کار با افزایش سرعت و نیروی انقباض قلب انجام می‌شود.

تحریک پاراسمپاتیک عمدتاً اثرات معکوس دارد – کاهش ضربان قلب و قدرت انقباض. برای بیان این اثرات به روشی دیگر، تحریک سمپاتیک اثربخشی قلب را به عنوان پمپ افزایش می‌دهد، همانطور که در طول ورزش سنگین لازم است، در حالی که تحریک پاراسمپاتیک باعث کاهش پمپاژ قلب می‌شود و به قلب اجازه می‌دهد بین دوره‌های فعالیت شدید استراحت کند.

رگ‌های خونی سیستمیک

اکثر رگ‌های خونی سیستمیک، به ویژه رگ‌های احشایی شکم و پوست اندام‌ها، در اثر تحریک سمپاتیک منقبض می‌شوند. تحریک پاراسمپاتیک تقریباً هیچ تأثیری بر روی اکثر رگ‌های خونی ندارد به جز گشاد کردن عروق در برخی مناطق محدود شده، مانند ناحیه سرخ شدن صورت. تحت برخی شرایط، عملکرد بتا سمپاتیک به جای انقباض عروق سمپاتیک معمول باعث اتساع عروق می‌شود، اما این به ندرت اتفاق می‌افتد، مگر زمانی که داروها اثرات منقبض کننده آلفا عروق سمپاتیک را فلج کنند، که در بیشتر رگ‌های خونی، معمولاً بر بتا غالب است. اثرات

تأثیر تحریک سمپاتیک و پاراسمپاتیک بر فشار شریانی

فشار شریانی توسط دو عامل تعیین می‌شود: حرکت خون توسط قلب و مقاومت در برابر جریان خون از طریق رگ‌های خونی محیطی. تحریک سمپاتیک هم نیروی محرکه قلب و هم مقاومت در برابر جریان را افزایش می‌دهد، که معمولاً باعث  افزایش شدید  فشار شریانی می‌شود، اما اغلب تغییرات بسیار کمی‌در فشار طولانی‌مدت ایجاد می‌کند، مگر اینکه سمپاتیک کلیه‌ها را برای حفظ نمک و آب به طور همزمان تحریک کند.

برعکس، تحریک پاراسمپاتیک متوسط ​​از طریق اعصاب واگ، پمپاژ قلب را کاهش می‌دهد، اما عملاً هیچ تأثیری بر مقاومت محیطی عروقی ندارد. بنابراین، اثر معمول کاهش جزئی در فشار شریانی است. اما  تحریک پاراسمپاتیک واگ بسیار قوی  می‌تواند تقریباً متوقف شود یا گاهی اوقات قلب را به طور کامل برای چند ثانیه متوقف کند و باعث از دست دادن موقت تمام یا بیشتر فشار شریانی شود.

اثرات تحریک سمپاتیک و پاراسمپاتیک بر سایر عملکردهای بدن

به دلیل اهمیت زیاد سیستم‌های کنترل سمپاتیک و پاراسمپاتیک، در این متن بارها در رابطه با عملکردهای متعدد بدن مورد بحث قرار گرفته است. به طور کلی، بیشتر ساختارهای انتودرمی‌مانند مجاری کبد، کیسه صفرا، حالب، مثانه و برونش‌ها با تحریک سمپاتیک مهار می‌شوند اما با تحریک پاراسمپاتیک تحریک می‌شوند. تحریک سمپاتیک اثرات متابولیکی متعددی مانند آزادسازی گلوکز از کبد، افزایش غلظت گلوکز خون، افزایش گلیکوژنولیز هم در کبد و هم در ماهیچه، افزایش قدرت عضلات اسکلتی، افزایش سرعت متابولیسم پایه و افزایش فعالیت ذهنی دارد. در نهایت، افراد سمپاتیک و پاراسمپاتیک در اجرای اعمال جنسی زن و مرد نقش دارند، همانطور که در  فصل ۸۰ توضیح داده شد. و  ۸۱.

عملکرد مدولای آدرنال

تحریک اعصاب سمپاتیک به مدولای آدرنال باعث می‌شود که مقادیر زیادی اپی نفرین و نوراپی نفرین در خون در گردش آزاد شود و این دو هورمون به نوبه خود در خون به تمام بافت‌های بدن منتقل می‌شوند. به طور متوسط، حدود ۸۰ درصد از ترشحات اپی نفرین و ۲۰ درصد نوراپی نفرین است، اگرچه نسبت‌های نسبی آن تحت شرایط مختلف فیزیولوژیکی می‌تواند به طور قابل توجهی تغییر کند.

اپی نفرین و نوراپی نفرین در گردش تقریباً اثرات مشابهی بر اندام‌های مختلف دارند که اثرات ناشی از تحریک مستقیم سمپاتیک است، با این تفاوت که  این اثرات ۵ تا ۱۰ برابر بیشتر طول می‌کشد زیرا هر دوی این هورمون‌ها به آرامی‌در طی ۲ دوره از خون خارج می‌شوند. تا ۴ دقیقه

نوراپی نفرین در گردش باعث انقباض بیشتر رگ‌های خونی بدن می‌شود. همچنین باعث افزایش فعالیت قلب، مهار دستگاه گوارش، گشاد شدن مردمک چشم‌ها و غیره می‌شود.

اپی نفرین تقریباً همان اثرات ناشی از نوراپی نفرین را ایجاد می‌کند، اما اثرات آن از جنبه‌های زیر متفاوت است: اولاً، اپی نفرین به دلیل تأثیر بیشتر در تحریک گیرنده‌های بتا، نسبت به نوراپی نفرین تأثیر بیشتری بر تحریک قلب دارد. دوم، اپی نفرین تنها باعث انقباض ضعیف رگ‌های خونی در ماهیچه‌ها می‌شود، در مقایسه با انقباض بسیار قوی تر ناشی از نوراپی نفرین. از آنجایی که رگ‌های عضلانی بخش عمده ای از رگ‌های بدن را نشان می‌دهند، این تفاوت از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا نوراپی نفرین مقاومت کلی محیطی را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و فشار شریانی را بالا می‌برد، در حالی که اپی نفرین فشار شریانی را به میزان کمتری افزایش می‌دهد اما برون ده قلبی را بیشتر افزایش می‌دهد..

سومین تفاوت بین اعمال اپی نفرین و نوراپی نفرین به اثرات آنها بر متابولیسم بافت مربوط می‌شود. اپی نفرین ۵ تا ۱۰ برابر نوراپی نفرین اثر متابولیکی دارد. در واقع، اپی نفرین ترشح شده توسط مدولای آدرنال می‌تواند سرعت متابولیسم کل بدن را اغلب تا ۱۰۰ درصد بالاتر از حد طبیعی افزایش دهد و به این ترتیب فعالیت و تحریک پذیری بدن را افزایش دهد. همچنین سرعت سایر فعالیت‌های متابولیک مانند گلیکوژنولیز در کبد و ماهیچه و انتشار گلوکز در خون را افزایش می‌دهد.

به طور خلاصه، تحریک بصل الکلی آدرنال باعث ترشح هورمون‌های اپی نفرین و نوراپی نفرین می‌شود که روی هم تقریباً اثرات مشابهی با تحریک مستقیم سمپاتیک در سراسر بدن دارند، با این تفاوت که اثرات آن بسیار طولانی است و ۲ تا ۴ دقیقه پس از پایان تحریک ادامه می‌یابد..

ارزش مدولای آدرنال برای عملکرد سیستم عصبی سمپاتیک

اپی نفرین و نوراپی نفرین تقریباً همیشه توسط بصل الکلیه آدرنال آزاد می‌شوند در همان زمان که اندام‌های مختلف مستقیماً توسط فعال سازی سمپاتیک عمومی‌تحریک می‌شوند. بنابراین، اندام‌ها در واقع به دو طریق تحریک می‌شوند: مستقیماً توسط اعصاب سمپاتیک و غیر مستقیم توسط هورمون‌های مدولاری آدرنال. دو وسیله تحریک از یکدیگر حمایت می‌کنند و در بیشتر موارد می‌توانند جایگزین دیگری شوند. به عنوان مثال، تخریب مسیرهای سمپاتیک مستقیم به اندام‌های مختلف بدن، تحریک سمپاتیک اندام‌ها را لغو نمی‌کند زیرا نوراپی نفرین و اپی نفرین هنوز در خون در گردش آزاد می‌شوند و به طور غیرمستقیم باعث تحریک می‌شوند. به همین ترتیب، از دست دادن دو مدولای آدرنال معمولاً تأثیر کمی‌بر عملکرد سیستم عصبی سمپاتیک دارد زیرا مسیرهای مستقیم هنوز می‌توانند تقریباً تمام وظایف لازم را انجام دهند. بنابراین، مکانیسم دوگانه تحریک سمپاتیک یک عامل ایمنی را فراهم می‌کند، که در صورت عدم وجود یک مکانیسم جایگزین مکانیسم دیگر می‌شود.

یکی دیگر از ارزش‌های مهم مدولای آدرنال، توانایی اپی نفرین و نوراپی نفرین برای تحریک ساختارهای بدن است که توسط فیبرهای سمپاتیک مستقیم عصب دهی نمی‌شوند. به عنوان مثال، سرعت متابولیسم هر سلول بدن توسط این هورمون‌ها، به ویژه توسط اپی نفرین، افزایش می‌یابد، حتی اگر تنها بخش کوچکی از تمام سلول‌های بدن مستقیماً توسط فیبرهای سمپاتیک عصب‌بندی شوند.

رابطه میزان محرک با درجه اثر سمپاتیک و پاراسمپاتیک

یک تفاوت ویژه بین سیستم عصبی خودمختار و سیستم عصبی اسکلتی این است که برای فعال شدن کامل عوامل اتونومیک فقط فرکانس پایین تحریک لازم است. به طور کلی، تنها یک تکانه عصبی در هر چند ثانیه برای حفظ اثر سمپاتیک یا پاراسمپاتیک طبیعی کافی است و زمانی که رشته‌های عصبی ۱۰ تا ۲۰ بار در ثانیه تخلیه می‌شوند، فعال شدن کامل اتفاق می‌افتد. این با فعال شدن کامل در سیستم عصبی اسکلتی در ۵۰ تا ۵۰۰ یا بیشتر تکانه در ثانیه مقایسه می‌شود.

لحن سمپاتیک و پاراسمپاتیک

به طور معمول، سیستم‌های سمپاتیک و پاراسمپاتیک به طور مداوم فعال هستند و نرخ‌های پایه فعالیت به ترتیب به عنوان  تون سمپاتیک  و  تون پاراسمپاتیک شناخته می‌شوند.

ارزش تن این است که  به یک سیستم عصبی منفرد اجازه می‌دهد تا فعالیت یک عضو تحریک شده را افزایش و کاهش دهد.  به عنوان مثال، تون سمپاتیک معمولاً تقریباً تمام شریان‌های سیستمیک را تا حدود نصف حداکثر قطر آنها منقبض نگه می‌دارد. با افزایش درجه تحریک سمپاتیک بیش از حد طبیعی، این عروق می‌توانند حتی بیشتر منقبض شوند. برعکس، با کاهش تحریک کمتر از حد نرمال، می‌توان شریان‌ها را گشاد کرد. اگر تون سمپاتیک پس زمینه مداوم نبود، سیستم سمپاتیک فقط می‌توانست باعث انقباض عروق شود، نه اتساع عروق.

یکی دیگر از نمونه‌های جالب تون، “تن” پس زمینه پاراسمپاتیک در دستگاه گوارش است. برداشتن جراحی منبع پاراسمپاتیک به قسمت اعظم روده با قطع اعصاب واگ می‌تواند باعث ایجاد «آتونی» جدی و طولانی معده و روده و در نتیجه انسداد بخش اعظم حرکت طبیعی گوارشی و در نتیجه یبوست جدی شود، در نتیجه نشان می‌دهد که تون پاراسمپاتیک به روده می‌رسد. به طور معمول بسیار مورد نیاز است. این تن را می‌توان توسط مغز کاهش داد، در نتیجه حرکت دستگاه گوارش را مهار کرد، یا می‌توان آن را افزایش داد، در نتیجه باعث افزایش فعالیت دستگاه گوارش می‌شود.

تون ناشی از ترشح پایه اپی نفرین و نوراپی نفرین توسط مدولای آدرنال

میزان طبیعی ترشح در حالت استراحت توسط بصل الکلیه آدرنال حدود ۰.۲ میکروگرم بر کیلوگرم در دقیقه اپی نفرین و حدود ۰.۰۵ میکروگرم بر کیلوگرم در دقیقه نوراپی نفرین است. این مقادیر قابل توجه است – در واقع، برای حفظ فشار خون تقریباً در حد نرمال کافی است حتی اگر تمام مسیرهای سمپاتیک مستقیم به سیستم قلبی عروقی برداشته شود. بنابراین، بدیهی است که بیشتر تون کلی سیستم عصبی سمپاتیک علاوه بر تون ناشی از تحریک مستقیم سمپاتیک، از ترشح پایه اپی نفرین و نوراپی نفرین ناشی می‌شود.

اثر از دست دادن تون سمپاتیک یا پاراسمپاتیک پس از عصب کشی

بلافاصله پس از بریده شدن عصب سمپاتیک یا پاراسمپاتیک، اندام عصب شده صدای سمپاتیک یا پاراسمپاتیک خود را از دست می‌دهد. به عنوان مثال، در مورد رگ‌های خونی، بریدن اعصاب سمپاتیک در عرض ۵ تا ۳۰ ثانیه منجر به تقریباً حداکثر اتساع عروق می‌شود. با این حال، طی چند دقیقه، ساعت، روز یا هفته،  تون درونی  در ماهیچه صاف عروق افزایش می‌یابد، یعنی افزایش تون ناشی از افزایش نیروی انقباضی ماهیچه صاف که  نتیجه  تحریک سمپاتیک نیست، بلکه ناشی از سازگاری‌های شیمیایی در عضلات صاف است. خود فیبرهای عضلانی این لحن ذاتی در نهایت انقباض عروق تقریباً طبیعی را بازیابی می‌کند.

اساساً هر زمان که تون سمپاتیک یا پاراسمپاتیک از بین برود، همان اثرات در اکثر اندام‌های مؤثر دیگر رخ می‌دهد. یعنی جبران ذاتی به زودی ایجاد می‌شود تا عملکرد اندام تقریباً به سطح پایه طبیعی خود بازگردد. با این حال، در سیستم پاراسمپاتیک، جبران گاهی به ماه‌های زیادی نیاز دارد. به عنوان مثال، از دست دادن تون پاراسمپاتیک قلب پس از واگوتومی‌قلبی، ضربان قلب را به ۱۶۰ ضربه در دقیقه در سگ افزایش می‌دهد، و این میزان تا ۶ ماه بعد همچنان تا حدی افزایش می‌یابد.

حساسیت فوق العاده ارگان‌های سمپاتیک و پاراسمپاتیک پس از عصب کشی

در طول هفته اول یا بیشتر پس از تخریب عصب سمپاتیک یا پاراسمپاتیک، اندام عصب‌شده به ترتیب به نوراپی نفرین یا استیل کولین تزریقی حساس‌تر می‌شود. این اثر در  شکل ۴-۶۰ نشان داده شده است، نشان می‌دهد که جریان خون در ساعد قبل از برداشتن سمپاتیک حدود ۲۰۰ میلی لیتر در دقیقه است. یک دوز آزمایشی نوراپی نفرین فقط باعث کاهش جزئی جریان به مدت یک دقیقه یا بیشتر می‌شود. سپس گانگلیون ستاره ای برداشته می‌شود و تون سمپاتیک طبیعی از بین می‌رود. در ابتدا، به دلیل از دست دادن تون عروقی، جریان خون به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، اما در طی چند روز تا چند هفته، به دلیل افزایش تدریجی تون درونی ماهیچه‌های عروقی، جریان خون به مقدار زیادی به حالت عادی برمی‌گردد، بنابراین تا حدی جبران می‌شود. برای از دست دادن لحن همدردی سپس یک دوز آزمایشی دیگر از نوراپی نفرین تجویز می‌شود و جریان خون بسیار بیشتر از قبل کاهش می‌یابد و نشان می‌دهد که رگ‌های خونی حدود دو تا چهار برابر نسبت به قبل به نوراپی نفرین پاسخ می‌دهند. این پدیده نامیده می‌شود حساسیت فوق العاده عصب کشی  این در هر دو اندام سمپاتیک و پاراسمپاتیک رخ می‌دهد، اما در برخی از اندام‌ها بسیار بیشتر از سایر اندام‌ها، گاهی اوقات پاسخ را بیش از ۱۰ برابر افزایش می‌دهد.

اثر سمپاتکتومی بر جریان خون در بازو،شکل ۴-۶۰ اثر سمپاتکتومی بر جریان خون در بازو، و اثر دوز آزمایشی نوراپی نفرین قبل و بعد از سمپاتکتومی، نشان دهنده  حساسیت فوق العاده  عروق به نوراپی نفرین است.

مکانیسم فوق حساسیت عصب کشی

علت حساسیت به عصب کشی تا حدی شناخته شده است. بخشی از پاسخ این است که وقتی نوراپی نفرین یا استیل کولین دیگر در سیناپس‌ها آزاد نمی‌شود، تعداد گیرنده‌ها در غشای پس سیناپسی سلول‌های اثرگذار افزایش می‌یابد – گاهی اوقات چندین برابر. بنابراین، زمانی که دوز هورمون در حال حاضر به خون در گردش تزریق می‌شود، واکنش موثر به شدت افزایش می‌یابد.

رفلکس‌های اتونومیک

بسیاری از عملکردهای احشایی بدن توسط  رفلکس‌های اتونومیک تنظیم می‌شوند.  در سراسر این متن، عملکرد این رفلکس‌ها در رابطه با سیستم‌های اندام فردی مورد بحث قرار گرفته است. برای نشان دادن اهمیت آنها، چند مورد در اینجا به اختصار ارائه می‌شود.

رفلکس‌های اتونوم قلبی عروقی

چندین رفلکس در سیستم قلبی عروقی به کنترل فشار خون شریانی و ضربان قلب کمک می‌کند. یکی از این  رفلکس‌های بارورسپتور  است که در  فصل ۱۸  همراه با سایر رفلکس‌های قلبی عروقی توضیح داده شده است. به طور خلاصه، گیرنده‌های کششی به نام  بارورسپتورها  در دیواره‌های چندین شریان اصلی از جمله شریان‌های کاروتید داخلی و قوس آئورت قرار دارند. هنگامی‌که اینها در اثر فشار بالا کشیده می‌شوند، سیگنال‌هایی به ساقه مغز منتقل می‌شود، جایی که تکانه‌های سمپاتیک را به قلب و عروق خونی مهار می‌کنند و پاراسمپاتیک‌ها را تحریک می‌کنند. این اجازه می‌دهد تا فشار شریانی به حالت عادی برگردد.

رفلکس‌های اتونوم دستگاه گوارش

قسمت بالایی دستگاه گوارش و رکتوم عمدتاً توسط رفلکس‌های اتونومیک کنترل می‌شود. به عنوان مثال، بوی غذای اشتها آور یا وجود غذا در دهان، سیگنال‌هایی را از بینی و دهان به هسته‌های واگ، گلوسوفارنجئال و بزاق ساقه مغز آغاز می‌کند. اینها به نوبه خود سیگنال‌ها را از طریق اعصاب پاراسمپاتیک به غدد ترشحی دهان و معده منتقل می‌کنند و گاهی حتی قبل از ورود غذا به دهان باعث ترشح شیره‌های گوارشی می‌شوند.

هنگامی‌که ماده مدفوع رکتوم را در انتهای دیگر مجرای گوارشی پر می‌کند، تکانه‌های حسی که با کشش راست روده آغاز می‌شود به قسمت خاجی نخاع فرستاده می‌شود و یک سیگنال رفلکس از طریق پاراسمپاتیک خاجی به قسمت‌های انتهایی ستون فقرات منتقل می‌شود. روده بزرگ; این منجر به انقباضات پریستالتیک قوی می‌شود که باعث اجابت مزاج می‌شود.

سایر رفلکس‌های خودمختار

تخلیه مثانه به همان روشی که تخلیه رکتوم کنترل می‌شود. کشش مثانه، تکانه‌هایی را به طناب خاجی می‌فرستد و این به نوبه خود باعث انقباض رفلکس مثانه و شل شدن اسفنکترهای ادراری می‌شود و در نتیجه باعث افزایش دفع ادرار می‌شود.

همچنین رفلکس‌های جنسی مهم هستند که هم توسط محرک‌های روانی از مغز و هم توسط محرک‌های اندام‌های جنسی آغاز می‌شوند. تکانه‌های ناشی از این منابع روی نخاع خاجی همگرا می‌شوند و در مردان، ابتدا به  نعوظ، عمدتاً یک عملکرد پاراسمپاتیک، و سپس  انزال، که تا حدی یک عملکرد سمپاتیک است، منجر می‌شود.

سایر عملکردهای کنترل خودمختار شامل مشارکت رفلکس در تنظیم ترشح پانکراس، تخلیه کیسه صفرا، دفع ادرار از کلیه، تعریق، غلظت گلوکز خون و بسیاری از عملکردهای احشایی دیگر است که همه آنها به تفصیل در موارد دیگر در این متن مورد بحث قرار گرفته اند.

تحریک اندام‌های مجزا در برخی موارد و تحریک انبوه در موارد دیگر توسط سیستم‌های سمپاتیک و پاراسمپاتیک

سیستم سمپاتیک گاهی اوقات با تخلیه انبوه پاسخ می‌دهد

در برخی موارد، تقریباً تمام بخش‌های سیستم عصبی سمپاتیک به طور همزمان به عنوان یک واحد کامل تخلیه می‌شوند، پدیده‌ای که به  آن تخلیه انبوه می‌گویند.  این اغلب زمانی اتفاق می‌افتد که هیپوتالاموس در اثر ترس یا ترس یا درد شدید فعال می‌شود. نتیجه یک واکنش گسترده در سراسر بدن به نام  زنگ هشدار  یا  پاسخ استرس  است که به زودی در مورد آن صحبت می‌شود.

در مواقع دیگر، فعال شدن در بخش‌های جدا شده از سیستم عصبی سمپاتیک رخ می‌دهد. مثال‌های مهم به شرح زیر است: (۱) در طی فرآیند تنظیم گرما، سمپاتیک‌ها تعریق و جریان خون را در پوست کنترل می‌کنند بدون اینکه بر سایر اندام‌های عصب‌شده توسط سمپاتیک تأثیر بگذارند. (۲) بسیاری از «رفلکس‌های موضعی» که شامل رشته‌های آوران حسی است، به طور مرکزی در اعصاب محیطی به گانگلیون‌های سمپاتیک و طناب نخاعی حرکت می‌کنند و باعث واکنش‌های رفلکس بسیار موضعی می‌شوند. به عنوان مثال، گرم کردن یک ناحیه پوست باعث اتساع موضعی عروق و افزایش تعریق موضعی می‌شود، در حالی که خنک کردن باعث اثرات معکوس می‌شود. (۳) بسیاری از رفلکس‌های سمپاتیک که عملکردهای دستگاه گوارش را کنترل می‌کنند، از طریق مسیرهای عصبی که حتی وارد نخاع نمی‌شوند، عمل می‌کنند و صرفاً از روده عمدتاً به گانگلیون‌های پاراورتبرال می‌رسند.

سیستم پاراسمپاتیک معمولاً پاسخ‌های موضعی خاصی ایجاد می‌کند

عملکردهای کنترلی توسط سیستم پاراسمپاتیک اغلب بسیار خاص هستند. برای مثال، رفلکس‌های قلبی عروقی پاراسمپاتیک معمولاً فقط روی قلب اثر می‌گذارند تا ضربان قلب را افزایش یا کاهش دهند. به همین ترتیب، سایر رفلکس‌های پاراسمپاتیک عمدتاً توسط غدد دهان ترشح می‌کنند و در موارد دیگر ترشح عمدتاً توسط غدد معده انجام می‌شود. در نهایت، رفلکس تخلیه رکتوم تا حد زیادی بر سایر قسمت‌های روده تأثیر نمی‌گذارد.

با این حال اغلب ارتباطی بین عملکردهای پاراسمپاتیک نزدیک وجود دارد. به عنوان مثال، اگرچه ترشح بزاق می‌تواند مستقل از ترشح معده اتفاق بیفتد، اما این دو اغلب با هم اتفاق می‌افتند و ترشح لوزالمعده اغلب به طور همزمان اتفاق می‌افتد. همچنین، رفلکس تخلیه رکتوم اغلب رفلکس تخلیه مثانه را آغاز می‌کند، که منجر به تخلیه همزمان مثانه و رکتوم می‌شود. برعکس، رفلکس تخلیه مثانه می‌تواند به شروع تخلیه رکتوم کمک کند.

پاسخ «آلارم» یا «استرس» سیستم عصبی سمپاتیک

هنگامی‌که بخش‌های بزرگی از سیستم عصبی سمپاتیک به طور همزمان تخلیه می‌شود – یعنی یک  ترشح انبوه – این امر از بسیاری جهات توانایی بدن برای انجام فعالیت شدید ماهیچه‌ای را افزایش می‌دهد. اجازه دهید این راه‌ها را خلاصه کنیم:

۱. افزایش فشار شریانی

۲. افزایش جریان خون به عضلات فعال همزمان با کاهش جریان خون به اندام‌هایی مانند دستگاه گوارش و کلیه‌ها که برای فعالیت‌های حرکتی سریع مورد نیاز نیستند.

۳. افزایش نرخ متابولیسم سلولی در سراسر بدن

۴. افزایش غلظت گلوکز خون

۵. افزایش گلیکولیز در کبد و در ماهیچه

۶. افزایش قدرت عضلانی

۷. افزایش فعالیت ذهنی

۸. افزایش میزان انعقاد خون

مجموع این اثرات به فرد اجازه می‌دهد تا فعالیت بدنی بسیار شدیدتری از آنچه در غیر این صورت ممکن بود انجام دهد. از آنجایی که  استرس روحی  یا  جسمی‌ می‌تواند سیستم سمپاتیک را تحریک کند، اغلب گفته می‌شود که هدف از سیستم سمپاتیک ایجاد فعال سازی بیشتر بدن در حالت استرس است: به این  پاسخ استرس سمپاتیک می‌گویند.

سیستم سمپاتیک به ویژه در بسیاری از حالات عاطفی به شدت فعال می‌شود. به عنوان مثال، در حالت  خشم،  که تا حد زیادی با تحریک هیپوتالاموس برانگیخته می‌شود، سیگنال‌ها از طریق تشکیل شبکه‌ای ساقه مغز به سمت پایین و به طناب نخاعی منتقل می‌شوند تا ترشحات سمپاتیک عظیمی‌ایجاد کنند. بیشتر رویدادهای دلسوزانه فوق بلافاصله رخ می‌دهد. به این  واکنش هشدار سمپاتیک می‌گویند.  به آن  واکنش جنگ یا گریز نیز می‌گویند  زیرا حیوان در این حالت تقریباً بلافاصله تصمیم می‌گیرد که بایستد و بجنگد یا بدود. در هر صورت، واکنش هشدار سمپاتیک باعث می‌شود که فعالیت‌های بعدی حیوان شدید باشد.

کنترل مدولاری، پونتین و مزانسفالیک سیستم عصبی خودمختار

بسیاری از نواحی عصبی در ماده مشبک ساقه مغز و در امتداد مسیر tractus solitarius مدولا، پونز و مزانسفالون و همچنین در بسیاری از هسته‌های خاص (شکل ۵-۶۰)، عملکردهای خودمختار مختلف مانند فشار شریانی، قلب را کنترل می‌کنند. سرعت، ترشح غدد در دستگاه گوارش، پریستالتیک دستگاه گوارش و درجه انقباض مثانه. کنترل هر یک از اینها در نقاط مناسب در این متن مورد بحث قرار گرفته است. برخی از  مهم ترین عوامل کنترل شده در ساقه مغز عبارتند از فشار شریانی، ضربان قلب و تعداد تنفس. در واقع، برش ساقه مغز در بالای سطح میانی به کنترل پایه فشار شریانی اجازه می‌دهد تا مانند قبل ادامه یابد، اما از تعدیل آن توسط مراکز عصبی بالاتر مانند هیپوتالاموس جلوگیری می‌کند. برعکس، برش بلافاصله در زیر بصل النخاع باعث می‌شود فشار شریانی به کمتر از نصف نرمال کاهش یابد.

مناطق کنترل خودکار در ساقه مغز و هیپوتالاموسشکل ۵-۶۰ مناطق کنترل خودکار در ساقه مغز و هیپوتالاموس.

از نزدیک با مراکز تنظیم کننده قلبی عروقی در ساقه مغز، مراکز مدولاری و پونتین برای تنظیم تنفس در ارتباط هستند که در  فصل ۴۱ مورد بحث قرار گرفته اند. اگرچه این یک عملکرد خودمختار در نظر گرفته نمی‌شود، اما یکی از  عملکردهای غیر ارادی  بدن است.

کنترل مراکز خودمختار ساقه مغز توسط نواحی بالاتر

سیگنال‌های هیپوتالاموس و حتی مغز می‌توانند بر فعالیت‌های تقریباً تمام مراکز کنترل خودمختار ساقه مغز تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، تحریک در نواحی مناسب عمدتاً هیپوتالاموس خلفی می‌تواند مراکز کنترل قلب و عروق مدولاری را به شدت فعال کند تا فشار شریانی را به بیش از دو برابر نرمال افزایش دهد. به همین ترتیب، سایر مراکز هیپوتالاموس دمای بدن را کنترل می‌کنند، ترشح بزاق و فعالیت دستگاه گوارش را افزایش یا کاهش می‌دهند و باعث تخلیه مثانه می‌شوند. بنابراین، تا حدودی، مراکز خودمختار در ساقه مغز به عنوان ایستگاه‌های رله برای فعالیت‌های کنترلی که در سطوح بالاتر مغز، به ویژه در هیپوتالاموس آغاز می‌شوند، عمل می‌کنند.

در  فصل‌های ۵۸  و  ۵۹، همچنین اشاره شده است که بسیاری از پاسخ‌های رفتاری ما از طریق (۱) هیپوتالاموس، (۲) نواحی شبکه‌ای ساقه مغز، و (۳) سیستم عصبی خودکار انجام می‌شوند. در واقع، برخی از نواحی بالاتر مغز می‌توانند عملکرد کل سیستم عصبی خودمختار یا بخش‌هایی از آن را به شدت تغییر دهند تا باعث ایجاد بیماری شدید ناشی از اتونوم مانند زخم معده یا اثنی عشر، یبوست، تپش قلب یا حتی حمله قلبی شود..

فارماکولوژی سیستم عصبی خودمختار

داروهایی که بر روی اندام‌های مؤثر آدرنرژیک اثر می‌کنند – داروهای سمپاتومیمتیک

با توجه به بحث فوق، واضح است که تزریق داخل وریدی نوراپی نفرین اساساً همان اثراتی را در سراسر بدن ایجاد می‌کند که تحریک سمپاتیک است. بنابراین، نوراپی نفرین سمپاتومیمتیک نامیده می‌شود   یا  آدرنرژیک نامیده می‌شود. اپی نفرین و متوکسامین  نیز داروهای سمپاتومیمیک هستند و بسیاری دیگر نیز وجود دارند. آنها از نظر میزان تحریک اندامهای مؤثر سمپاتیک و مدت زمان اثر آنها با یکدیگر تفاوت دارند. نوراپی نفرین و اپی نفرین اثر کوتاهی از ۱ تا ۲ دقیقه دارند، در حالی که اثر برخی دیگر از داروهای سمپاتومیمتیک رایج بین ۳۰ دقیقه تا ۲ ساعت طول می‌کشد.

داروهای مهمی‌که گیرنده‌های آدرنرژیک خاص را تحریک می‌کنند،  فنیل افرین  (گیرنده‌های آلفا)،  ایزوپروترنول  (گیرنده‌های بتا) و  آلبوترول  (فقط گیرنده‌های بتا ۲) هستند.

داروهایی که باعث آزاد شدن نوراپی نفرین از انتهای عصبی می‌شوند

برخی از داروها به جای تحریک مستقیم اندام‌های موثر آدرنرژیک، یک اثر سمپاتومیمتیک غیرمستقیم دارند. این داروها عبارتند از  افدرین، تیرامین  و  آمفتامین.  اثر آنها باعث آزاد شدن نوراپی نفرین از وزیکول‌های ذخیره آن در انتهای عصب سمپاتیک می‌شود. نوراپی نفرین آزاد شده به نوبه خود باعث ایجاد اثرات سمپاتیک می‌شود.

داروهایی که فعالیت آدرنرژیک را مسدود می‌کنند

فعالیت آدرنرژیک را می‌توان در چندین نقطه در فرآیند تحریک مسدود کرد، به شرح زیر:

۱. می‌توان از سنتز و ذخیره نوراپی نفرین در انتهای عصب سمپاتیک جلوگیری کرد. شناخته شده ترین دارویی که باعث این اثر می‌شود این است  رزرپین است.

۲. آزاد شدن نوراپی نفرین از انتهای سمپاتیک می‌تواند مسدود شود. این می‌تواند ناشی از  گوانتیدین ایجاد شود.

۳.  گیرنده‌های آلفای سمپاتیک  را می‌توان مسدود کرد. دو دارویی که باعث این اثر می‌شوند  فنوکسی بنزامین  و  فنتولامین هستند.

۴. گیرنده‌های بتا سمپاتیک   را می‌توان مسدود کرد. دارویی که  گیرنده ‌های بتا ۱ و بتا ۲ را مسدود می‌کند پروپرانولول است. یکی که عمدتاً  گیرنده‌های  بتا ۱ را مسدود می‌کند را مسدود می‌کند متوپرولول است.

۵. فعالیت سمپاتیک را می‌توان با داروهایی که انتقال تکانه‌های عصبی را از طریق عقده‌های اتونوم مسدود می‌کنند، مسدود کرد. آنها در بخش بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت، اما یک داروی مهم برای مسدود کردن انتقال سمپاتیک و پاراسمپاتیک از طریق گانگلیون،  هگزامتونیوم است.

داروهایی که بر اندام‌های مؤثر کولینرژیک اثر می‌کنند

داروهای پاراسمپاتومیمتیک (داروهای کولینرژیک)

استیل کولین تزریق داخل وریدی معمولاً دقیقاً همان اثرات تحریک پاراسمپاتیک را در سراسر بدن ایجاد نمی‌کند زیرا بیشتر استیل کولین قبل از رسیدن به تمام اندام‌های مؤثر توسط کولین استراز در خون و مایعات بدن از بین می‌رود. با این حال، تعدادی از داروهای دیگر که به سرعت از بین نمی‌روند، می‌توانند اثرات پاراسمپاتیک معمولی و گسترده ای ایجاد کنند و به آنها  داروهای پاراسمپاتومیمتیک می‌گویند.

دو داروی پاراسمپاتومیمتیک رایج مورد استفاده  پیلوکارپین  و  متاکولین هستند.  آنها به طور مستقیم بر روی نوع موسکارینی گیرنده‌های کولینرژیک عمل می‌کنند.

داروهایی که اثر تقویت کننده پاراسمپاتیک دارند – داروهای آنتی کولین استراز

برخی از داروها اثر مستقیمی‌بر اندام‌های موثر پاراسمپاتیک ندارند اما اثرات استیل کولین ترشح شده طبیعی را در انتهای پاراسمپاتیک تقویت می‌کنند. آنها همان داروهایی هستند که در  فصل ۷ مورد بحث قرار گرفتند که اثر استیل کولین را در اتصال عصبی عضلانی تقویت می‌کنند. آنها شامل  نئوستیگمین، پیریدوستیگمین  و  آمبنونیم هستند.  این داروها استیل کولین استراز را مهار می‌کنند و در نتیجه  از تخریب سریع استیل کولین جلوگیری می‌کنند. آزاد شده در انتهای عصب پاراسمپاتیک جلوگیری می‌کنند. در نتیجه، مقدار استیل کولین با محرک‌های پی در پی افزایش می‌یابد و درجه اثر نیز افزایش می‌یابد.

داروهایی که فعالیت کولینرژیک را در اندام‌های مؤثر مسدود می‌کنند – داروهای ضد موسکارینی

آتروپین  و داروهای مشابه، مانند  هماتروپین  و  اسکوپولامین، مانع از عمل استیل کولین بر روی نوع موسکارینی اندام‌های موثر کولینرژیک می‌شوند. این داروها   بر عملکرد نیکوتین استیل کولین بر روی نورون‌های پس گانگلیونی یا عضله اسکلتی تأثیری ندارند.

داروهایی که نورون‌های پس گانگلیونی سمپاتیک و پاراسمپاتیک را تحریک یا مسدود می‌کنند

داروهایی که نورون‌های پس گانگلیونی خودمختار را تحریک می‌کنند

نورون‌های پیش گانگلیونی هر دو سیستم عصبی پاراسمپاتیک و سمپاتیک استیل کولین را در انتهای خود ترشح می‌کنند و این استیل کولین به نوبه خود نورون‌های پس گانگلیونی را تحریک می‌کند. علاوه بر این، استیل کولین تزریقی می‌تواند نورون‌های پس گانگلیونی هر دو سیستم را تحریک کند، در نتیجه باعث ایجاد اثرات سمپاتیک و پاراسمپاتیک در سراسر بدن می‌شود.

نیکوتین  داروی دیگری است که می‌تواند نورون‌های پس گانگلیونی را همانند استیل کولین تحریک کند زیرا غشاهای این نورون‌ها همگی حاوی  نوع نیکوتین گیرنده استیل کولین هستند. بنابراین داروهایی که با تحریک نورون‌های پس گانگلیونی باعث ایجاد اثرات اتونومیک می‌شوند،  داروهای نیکوتینی نامیده می‌شوند.  برخی از داروهای دیگر، مانند  متاکولین، هم اثرات نیکوتینی و هم موسکارینی دارند، در حالی که  پیلوکارپین  فقط اثرات موسکارینی دارد.

نیکوتین همزمان نورون‌های پس گانگلیونی سمپاتیک و پاراسمپاتیک را تحریک می‌کند و در نتیجه انقباض عروق سمپاتیک قوی در اندام‌های شکمی‌و اندام‌ها ایجاد می‌کند اما در عین حال اثرات پاراسمپاتیک مانند افزایش فعالیت دستگاه گوارش و گاهی کند شدن قلب را در پی دارد.

داروهای مسدود کننده گانگلیونی

بسیاری از داروهای مهم، از جمله یون تترااتیل آمونیوم، یون هگزامتونیوم  و  پنتولینیم، انتقال ضربه از نورون‌های پیش گانگلیونی خودمختار به نورون‌های پس گانگلیونی را  مسدود می‌کنند.  این داروها تحریک استیل کولین نورون‌های پس گانگلیونی را در هر دو سیستم سمپاتیک و پاراسمپاتیک به طور همزمان مسدود می‌کنند. آنها اغلب برای مسدود کردن فعالیت سمپاتیک استفاده می‌شوند، اما به ندرت برای مسدود کردن فعالیت پاراسمپاتیک استفاده می‌شوند، زیرا اثرات آنها از انسداد سمپاتیک معمولاً تأثیرات انسداد پاراسمپاتیک را تحت الشعاع قرار می‌دهد. داروهای مسدودکننده گانگلیونی به ویژه می‌توانند فشار شریانی را در بسیاری از بیماران مبتلا به فشار خون کاهش دهند، اما این داروها از نظر بالینی مفید نیستند زیرا کنترل اثرات آنها دشوار است. 

کتاب درسی فیزیولوژی پزشکی گایتون و‌هال، ویرایش دوازدهم فصل ۶۰


» فصل قبل فیزیولوژی پزشکی گایتون

» فصل بعد فیزیولوژی پزشکی گایتون 


کلیک کنید: «بیبلیوگرافی: فهرست کتب مربوطه»

Cannon W.B. Organization for physiological homeostasis. Physiol Rev. ۱۹۲۹;۹:۳۹۹.

Dajas-Bailador F., Wonnacott S. Nicotinic acetylcholine receptors and the regulation of neuronal signalling. Trends Pharmacol Sci. ۲۰۰۴;۲۵:۳۱۷.

Dampney R.A., Horiuchi J., McDowall L.M. Hypothalamic mechanisms coordinating cardiorespiratory function during exercise and defensive behaviour. Auton Neurosci. ۲۰۰۸;۱۴۲:۳.

DiBona G.F. Physiology in perspective: The Wisdom of the Body. Neural control of the kidney. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. ۲۰۰۵.

Eisenhofer G., Kopin I.J., Goldstein D.S. Catecholamine metabolism: a contemporary view with implications for physiology and medicine. Pharmacol Rev. ۲۰۰۴;۵۶:۳۳۱.

Goldstein D.S., Sharabi Y. Neurogenic orthostatic hypotension: a pathophysiological approach. Circulation. ۲۰۰۹;۱۱۹:۱۳۹.

Goldstein D.S., Robertson D., Esler M., et al. Dysautonomias: clinical disorders of the autonomic nervous system. Ann Intern Med. ۲۰۰۲;۱۳۷:۷۵۳.

Guyenet P.G. The 2008 Carl Ludwig Lecture: retrotrapezoid nucleus, CO2 homeostasis, and breathing automaticity. J Appl Physiol. ۲۰۰۸;۱۰۵:۴۰۴.

Guyenet P.G. The sympathetic control of blood pressure. Nat Rev Neurosci. ۲۰۰۶;۷:۳۳۵.

Hall J.E., Hildebrandt D.A., Kuo J. Obesity hypertension: role of leptin and sympathetic nervous system. Am J Hypertens. ۲۰۰۱;۱۴:۱۰۳S.

Kvetnansky R., Sabban E.L., Palkovits M. Catecholaminergic systems in stress: structural and molecular genetic approaches. Physiol Rev. ۲۰۰۹;۸۹:۵۳۵.

Lohmeier T.E. The sympathetic nervous system and long-term blood pressure regulation. Am J Hypertens. ۲۰۰۱;۱۴:۱۴۷S.

Lohmeier T.E., Hildebrandt D.A., Warren S., et al. Recent insights into the interactions between the baroreflex and the kidneys in hypertension. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. ۲۰۰۵;۲۸۸:R828.

Olshansky B., Sabbah H.N., Hauptman P.J., et al. Parasympathetic nervous system and heart failure: pathophysiology and potential implications for therapy. Circulation. ۲۰۰۸;۱۱۸:۸۶۳.

Saper C.B. The central autonomic nervous system: conscious visceral perception and autonomic pattern generation. Annu Rev Neurosci. ۲۰۰۲;۲۵:۴۳۳.

Taylor E.W., Jordan D., Coote J.H. Central control of the cardiovascular and respiratory systems and their interactions in vertebrates. Physiol Rev. ۱۹۹۹;۷۹:۸۵۵.

Ulrich-Lai Y.M., Herman J.P. Neural regulation of endocrine and autonomic stress responses. Nat Rev Neurosci. ۲۰۰۹;۱۰:۳۹۷.

Wess J. Novel insights into muscarinic acetylcholine receptor function using gene targeting technology. Trends Pharmacol Sci. ۲۰۰۳;۲۴:۴۱۴.
















آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر
منبع
doctorlib.info

داریوش طاهری

اولیــــــن نیستیــم ولی امیـــــد اســــت بهتـــرین باشیـــــم...! خدایــــــــــا! نام و آوازه مــــــرا چنان در حافظــه‌ها تثبیت کن که آلزایمـــــــــر نیز تــوان به یغمـا بـردن آن را نـداشتــــــه باشـد...! خدایـــــــــا! محبّـت مــرا در دل‌های بندگانت بینداز ... خدایــــــا! مــــرا دوســــت بــــدار و محبوبــم گـــردان...!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا