自律神経系:生命維持の影の立役者
私たちの体は、意識的にコントロールできる運動や感覚だけでなく、呼吸、
心臓の鼓動、
消化、体温調節など、意識せずに自動的に行われる生命維持活動に支えられています。これらの活動は、自律
神経系によって制御されています。自律
神経系は、
体性[[神経系]]と対照的に、不随意な機能を制御する
末梢[[神経]]系の重要な一部です。
自律神経系の構成と役割
自律
神経系は、大きく分けて
交感[[神経系]]と副
交感[[神経系]]の2つの
神経系で構成されています。これらは多くの場合、一つの臓器を二重支配し、互いに拮抗的な作用(相反支配)を示すことで、体の状態を常に最適に保つホメオスタシスの維持に貢献しています。近年では、自律
神経系と内
分泌系に加えて免疫系を含めた「ホメオスタシスの三角形」という概念も注目されており、
神経免疫学や精神
神経免疫学といった学際的な研究も盛んに行われています。
さらに、腸管の運動や
分泌を制御する壁内腸
神経系も存在します。発生学的には、脳よりも先に発達する
神経系です。
交感[[神経系]]は、闘争または逃走反応(fight or flight)に関わる
神経系です。運動やストレスといった状況下では、
交感[[神経系]]の活動が亢進し、以下のような変化が起こります。
心拍数の増加、血圧の上昇:末梢組織への血流量が増加し、筋肉への酸素とグルコース供給が向上します。
血管収縮:
皮膚や
消化器への血流を減少させ、筋肉への血流を優先的に増加させます。
気管支拡張:一回換気量が増加し、ガス交換効率が向上します。
肝
グリコーゲン分解、脂肪分解の促進:血液中のグルコース濃度を維持し、エネルギー供給を向上させます。
副腎髄質からのアドレナリン、ノルアドレナリン分泌促進:末梢組織へのエネルギー供給を促進します。
副交感[[神経系]]は、安静時における体の機能を制御する神経系です。交感[[神経系]]とは反対に、心拍数や血圧を低下させ、消化管の運動や消化液分泌を促進します。主な作用としては以下のものがあります。
心拍数の減少、
血圧の低下
消化管運動、消化液分泌の促進
瞳孔の収縮、気管支の収縮
唾液[[腺]]分泌の促進
排尿機能の促進
代謝における同化作用の促進
自律神経反射:体の状況に応じた自動反応
自律神経反射とは、体の内部環境の変化を感知し、それに応じて自律神経系が自動的に反応する仕組みです。例えば、血圧の低下を感知すると、交感神経が活性化して血圧を上昇させるなど、体の恒常性を維持する上で重要な役割を果たします。
自律神経反射には、内臓-内臓反射、体性-内臓反射、内臓-体性反射の3種類があります。
内臓-内臓反射: 求心路と遠心路がともに自律
神経線維からなる反射。
動脈圧受容器反射などが代表的です。
体性-内臓反射: 求心路が体性感覚[[神経]]、遠心路が自律神経系からなる反射。皮膚への刺激による発汗や心拍数の増加などが該当します。鍼灸治療などの効果機序の一部もこの反射で説明できる可能性があります。
内臓-体性反射: 求心路が自律
神経、遠心路が体性運動
神経からなる反射。腹腔臓器の炎症による腹筋の収縮(筋性防御)などが代表例です。
自律
神経系の機能は、
神経伝達物質であるアセチルコリンとノル
アドレナリンによって制御されています。これらの
神経伝達物質は、
受容体と呼ばれるタンパク質に結合することで作用を発揮します。
受容体には複数のサブタイプが存在し、各サブタイプの特性を考慮した薬物が開発されています。例えば、β遮断薬は
心臓への作用を選択的に抑制し高
血圧治療に用いられ、逆に心不全時にはβ
受容体刺激薬が用いられます。また、近年では、マクロファージの炎症反応制御における
ニコチン受容体の役割も注目されています。
自律
神経系は、複雑な
神経節や
神経叢のネットワークを形成しています。
交感[[神経系]]は脊髄の胸腰部、副
交感[[神経系]]は
脳幹と仙髄に起始し、それぞれの中枢
神経から末梢臓器まで複雑な
神経経路でつながっています。
それぞれの
神経(
動眼[[神経]]、顔面
神経、
舌咽
神経、迷走
神経、
骨盤内臓
神経など)の起始核、
神経節、末梢への分布などを詳細に解説します。
脳幹由来の副交感
神経線維は、眼球運動、唾液
分泌、
心臓抑制などに、脊髄由来の交感
神経線維は、
心拍数の増加、血管収縮、
消化管運動抑制などに関連します。
自律神経系の発達
自律
神経系の
神経節細胞は、
神経堤という胚性組織に由来し、発生過程で脊柱に沿って移動・分化して、複雑な
神経ネットワークを形成します。
まとめ
自律
神経系は、私たちの生命活動に不可欠な役割を果たしています。その複雑なメカニズムの理解は、健康の維持増進に繋がります。本記事が、自律
神経系への理解を深める一助となれば幸いです。