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35.4: 周围神经系统

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    培养技能

    • 描述交感神经和副交感神经系统的组织和功能
    • 描述感官体神经系统的组织和功能

    周围神经系统（PNS）是中枢神经系统与身体其他部位之间的连接。 中枢神经系统就像神经系统的动力装置。 它产生控制身体功能的信号。 PNS 就像通往个人房屋的电线。 没有这些 “电线”，中枢神经系统产生的信号就无法控制人体（中枢神经系统也无法从人体接收感官信息）。

    PNS 可以分解为自主神经系统（在没有意识控制的情况下控制身体机能）和感官体神经系统，后者将来自皮肤、肌肉和感觉器官的感官信息传输到中枢神经系统，并从中枢神经系统发送运动命令中枢神经系统对肌肉的影响。

    自主神经系统

    艺术连接

    自主神经系统分为交感神经系统和副交感神经系统。 在交感神经系统中，神经节前神经元的体细胞通常位于脊柱内，而在副交感神经系统中，体细胞通常位于脊柱底部的脑干或骶骨中。 在这两个系统中，神经节前神经元将神经递质乙酰胆碱释放到突触中。 交感神经系统的神经节后神经元在位于脊髓旁边的交感神经节中有躯体。 副交感神经系统的神经节后神经元在目标器官附近的神经节中有躯体。 交感系统的神经节后神经元将去甲肾上腺素释放到突触中，而副交感神经系统的神经节后神经元释放乙酰胆碱或一氧化氮。
    图\(\PageIndex{1}\)：在自主神经系统中，中枢神经系统突触的神经节前神经元与 PNS 的神经节后神经元相结合。 反过来，神经节后神经元作用于目标器官。 自主神经反应由交感神经和副交感神经系统介导，它们相互对抗。 交感神经系统激活 “战斗或逃跑” 反应，而副交感神经系统激活 “休息消化” 反应。

    以下陈述中哪一项是错误的？

    1. 副交感神经通路负责使身体休息，而交感神经通路负责为紧急情况做准备。
    2. 交感通路中的大多数神经节前神经元起源于脊髓。
    3. 心跳减慢是一种副交感神经反应。
    4. 副交感神经元负责在靶器官上释放去甲肾上腺素，而交感神经元负责释放乙酰胆碱。

    自主神经系统充当中枢神经系统和内脏器官之间的中继。 它控制肺部、心脏、平滑肌以及外分泌和内分泌腺。 自主神经系统在很大程度上控制着这些器官，而没有意识的控制；它可以持续监测这些不同系统的状况并根据需要进行改变。 向靶组织发出的信号通常涉及两个突触：神经节前神经元（起源于中枢神经系统）突触到神经节中的神经元，而神经元反过来又是目标器官上的突触，如图所示\(\PageIndex{1}\)。 自主神经系统的两个分裂通常具有相反的作用：交感神经系统和副交感神经系统。

    交感神经系统

    交感神经系统是动物遇到危险情况时发生的 “战斗或逃跑” 反应的原因。 记住这一点的一种方法是想一想一个人在遇到蛇时所感受到的惊喜（“蛇” 和 “同情” 都以 “s” 开头）。 交感神经系统控制功能的例子包括心率加速和消化抑制。 这些功能有助于生物的身体做好准备，以应对逃避潜在危险情况或抵御捕食者所需的物理压力。

    插图显示了交感神经和副交感神经系统对靶器官的影响，以及介导这些效应的神经节前神经元的位置。 副交感神经系统会导致瞳孔和支气管收缩，减慢心率，刺激唾液、消化和胆汁分泌。 介导这些作用的神经节前神经元都位于脑干中。 位于骶骨中的副交感神经系统的神经节前神经元会导致膀胱收缩。 交感神经系统导致瞳孔和支气管扩张，增加心率，抑制消化，刺激糖原分解以及肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，抑制膀胱收缩。 介导这些作用的神经节前神经元都位于脊柱中。
    图\(\PageIndex{2}\)：交感神经和副交感神经系统通常对靶器官产生相反的影响。

    交感神经系统中的大多数神经节前神经元起源于脊髓，如图所示\(\PageIndex{2}\)。 这些神经元的轴突在交感神经节内的神经节后神经元上释放乙酰胆碱（交感神经节形成一条沿着脊髓延伸的链）。 乙酰胆碱激活神经节后神经元。 然后，神经节后神经元将去甲肾上腺素释放到靶器官上。 正如任何在大型测试、演讲或体育赛事之前感到匆忙的人所能证明的那样，交感神经系统的影响非常普遍。 这既是因为一个神经节前神经元突触多个神经节后神经元，放大了原始突触的作用，也是因为肾上腺也会将去甲肾上腺素（以及密切相关的激素肾上腺素）释放到血液中。 这种去甲肾上腺素释放的生理影响包括扩张气管和支气管（使动物更容易呼吸）、提高心率以及将血液从皮肤转移到心脏、肌肉和大脑（这样动物就可以思考和逃跑）。 交感神经反应的力量和速度有助于生物体避免危险，科学家们发现了证据，表明交感神经反应也可能增加 LTP，从而使动物能够记住危险情况并在将来避免。

    副交感神经系统

    当交感神经系统在压力大的情况下被激活时，副交感神经系统允许动物 “休息和消化”。 记住这一点的一种方法是认为在野餐这样的宁静环境中，副交感神经系统处于控制之中（“野餐” 和 “副交感神经” 都以 “p” 开头）。 副交感神经节前神经元的细胞体位于脑干和骶骨（朝向底部）脊髓中，如图所示\(\PageIndex{2}\)。 神经节前神经元的轴突在神经节后神经元上释放乙酰胆碱，这些神经元通常位于目标器官附近。 大多数神经节后神经元会向靶器官释放乙酰胆碱，尽管有些神经元会释放一氧化氮。

    副交感神经系统在交感神经系统被激活后重置器官功能（你在 “战斗或逃跑” 事件后感觉到的常见肾上腺素倾倒）。 乙酰胆碱释放对靶器官的影响包括心率减慢、血压降低和消化刺激。

    感官体神经系统

    感官体神经系统由颅神经和脊神经组成，同时包含感觉神经元和运动神经元。 感觉神经元将感官信息从皮肤、骨骼肌和感觉器官传递到中枢神经系统。 运动神经元将有关所需运动的信息从中枢神经系统传输到肌肉，使它们收缩。 没有感官体神经系统，动物将无法处理有关其环境的任何信息（它所见、感觉、听到的东西等），也无法控制运动运动。 与自主神经系统不同，自主神经系统在中枢神经系统和目标器官之间有两个突触，感觉和运动神经元只有一个突触——神经元的一端位于器官，另一端直接接触中枢神经系统神经元。 乙酰胆碱是这些突触释放的主要神经递质。

    人类有12个颅神经，它们是从头骨（颅骨）出来或进入头骨（颅骨）的神经，而不是从椎柱中冒出的脊神经。 每个脑神经都有一个名字，详见图\(\PageIndex{3}\)。 有些颅神经只传递感官信息。 例如，嗅觉神经将有关气味的信息从鼻子传输到脑干。 其他脑神经几乎只传递运动信息。 例如，动眼神经控制眼睑的打开和闭合以及一些眼球运动。 其他脑神经混合了感觉纤维和运动纤维。 例如，舌咽神经在味觉（感官）和吞咽（运动）中都起作用。

    插图显示了大脑的底部。 十二个颅神经聚集在脑干周围，对称地位于两侧。 嗅觉神经很短，呈叶状，位于最靠近前部。 紧随其后的是视神经，然后是动眼神经。 所有这些神经都位于脑干的前面。 最厚的三叉神经位于脑干的两侧。 它在离开大脑后不久就形成了三个分支。 trochlear 神经是三叉神经前面的一根小神经。 脑干后面是较小的面部神经、vestibulocochlear、glossopharyngeal 和舌下神经。 最远的神经是辅助神经。
    图\(\PageIndex{3}\)：人脑包含 12 个颅神经，它们接收感官输入并控制头部和颈部的运动输出。

    脊神经在脊髓和身体其他部位之间传递感官和运动信息。 31根脊神经（在人体中）中的每一个都包含感觉轴突和运动轴索。 感觉神经元细胞体分为称为背根神经节的结构，如图所示\(\PageIndex{4}\)。 每个感觉神经元都有一个投射——一个感官受体以皮肤、肌肉或感觉器官结尾——另一个与背脊髓中的神经元突触。 运动神经元在脊髓的腹侧灰质中有细胞体，这些细胞体通过腹侧根部投射到肌肉上。 这些神经元通常受到脊髓内中间神经元的刺激，但有时会受到感觉神经元的直接刺激。

    插图显示了脊髓的横截面。 灰质在白质内部形成一个 X。 脊神经从 X 的左臂延伸，另一根从 X 的左腿延伸。这两个神经在脊柱的左侧连接在一起。 X 的右臂和腿形成对称的神经。 从 X 腿部排出的神经部分称为腹根，而从 X 的手臂存在的部分称为背根。 腹根在腹部，背根在背面。 背根神经节是介于神经离开脊柱的位置与背侧和腹侧根部连接处之间的凸起。 感觉神经元体聚集在背根。 运动神经元瘤聚集在 X 腿部的灰质中。运动神经元轴突捆绑在腹侧根部。
    图\(\PageIndex{4}\)：脊神经包含感觉轴突和运动轴突两部分。 感觉神经元的体细胞位于背根神经节。 运动神经元的体细胞存在于脊髓灰质的腹侧部分。

    摘要

    周围神经系统包含自主神经和感官体神经系统。 自主神经系统提供对内脏功能的无意识控制，分为两个部分：交感神经系统和副交感神经系统。 交感神经系统在压力大的情况下被激活，以使动物为 “战斗或逃跑” 的反应做好准备。 副交感神经系统在休息期间处于活动状态。 感官体神经系统由颅神经和脊神经组成，它们将感官信息从皮肤和肌肉传输到中枢神经系统，将运动命令从中枢神经传递到肌肉。

    艺术联系

    图\(\PageIndex{1}\)：以下陈述中哪一项是错误的？

    1. 副交感神经通路负责放松身体，而交感神经通路负责为紧急情况做准备。
    2. 交感通路中的大多数神经节前神经元起源于脊髓。
    3. 心跳减慢是一种副交感神经反应。
    4. 副交感神经元负责在靶器官上释放去甲肾上腺素，而交感神经元负责释放乙酰胆碱。
    回答

    D

    词汇表

    乙酰胆碱
    中枢神经系统和周围神经系统中神经元释放的神经递质
    自主神经系统
    控制身体机能的周围神经系统的一部分
    脑神经
    从大脑发出的感觉和/或运动神经
    去甲肾上腺素
    激活交感神经系统释放的神经递质和激素
    副交感神经系统
    自主神经系统的分裂，在休息和消化过程中调节内脏功能
    感官体神经系统
    感觉和运动神经系统
    脊神经
    神经在皮肤或肌肉与脊髓之间伸出
    交感神经系统
    在紧张的 “战斗或逃跑” 情况下激活的自主神经系统的分裂