【生物】交感神经、副交感神经、迷走神经、植物神经分别是什么?
前言:交感神经和副交感神经的概念是人教版教材《选择性必修 1》在“神经调节的结构基础”一节中新提出的,两者共同组成了自主神经系统。教材指出:人体在处于不同状态时,交感神经和副交感神经的活动优势不同,而且两者对同一器官的作用也不同,犹如汽车刹车和油门的关系。课后习题中也提到,内脏活动并非仅受到交感神经和副交感神经的单一控制。那么,是否所有的内脏活动都受到这两者的同时作用呢?它们的具体作用又是什么呢?题目中偶尔提到的“迷走神经”、“植物神经”等,它们与自主神经系统又有怎样的区别和联系呢?
一、自主神经系统
1. 自主神经系统的概念
当遇到危险情况并处于紧张惊恐的状态时,我们可以控制自己是否逃跑,但却无法控制自己的心跳与呼吸,因为它们由内脏运动神经支配,是不随意的,被称为自主神经系统。自主神经系统包括传入神经和传出神经两部分,但通常我们仅指传出神经而不包括传入神经,它是由交感神经和副交感神经组成的,分布至内脏、心血管和腺体,并调节这些器官的功能。同时,自主神经系统还会受到中枢神经系统的控制,因此并不完全自主。
2. 交感神经和副交感神经结构及分布上的区别
自主神经由节前神经元和节后神经元组成,节前神经元的细胞体位于中枢神经系统内。交感神经起源于脊髓胸腰段灰质的侧角;副交感神经的起源较广泛,一部分源自脑干的某些核团,另一部分则起源于脊髓骶部灰质的相应侧角部位。由中枢发出的神经纤维称为节前纤维,这些纤维从中枢神经系统发出后并不直接到达效应器,而是需要进入神经节内更换神经元,之后由神经节发出的神经纤维称为节后纤维,它们通过节后纤维到达效应器官。
交感神经的分布较广泛,几乎支配所有的内脏器官,而且一根节前纤维往往有许多分支,分别与不同的节后神经元发生突触联系。节后纤维也有许多分支,分别支配效应器的不同细胞,因此刺激交感神经能够产生“弥散”的兴奋效果。副交感神经的分布则较为局限,一些器官甚至没有副交感神经的支配,如皮肤和肌肉的血管、一般汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质、肾等,均仅受到交感神经的支配。副交感神经的节前纤维和节后纤维的突触联系较少,因此副交感神经兴奋时的效应较为局限。
3. 交感神经和副交感神经的作用特点
一般情况下,组织器官都接受交感神经和副交感神经的双重支配,但也有例外。例如,前面提到的一些器官不具有副交感神经支配,仅由交感神经支配。
在具有双重支配的器官中,交感神经和副交感神经的作用往往相互拮抗。例如,对于心脏的活动,交感神经具有兴奋作用,而副交感神经则具有抑制作用,这正如教材中所说:两者对同一器官的作用犹如汽车的油门和刹车。
然而,两个神经系统有时对同一器官的作用也可以是协同的。例如,对唾液腺的分泌,两者均具有促进作用,尽管促进作用有所不同。交感神经能够引起唾液腺分泌少量而黏稠的唾液,副交感神经则能够引起唾液腺分泌大量而稀薄的唾液。
4. 交感神经和副交感神经在整体生理功能调节中的意义
从前面对两者结构的分析可以看出,交感神经系统的活动范围较广。当环境条件发生急剧变化时,交感神经系统能够动员机体的许多器官发挥功能,迅速调整机体状态,以适应环境的突变,主要保障人体在紧张状态下的生理需求,如加强代谢、增加能量消耗。正如教材中所指出的:处于兴奋状态时,交感神经活动占主导,瞳孔扩张,心跳加快,支气管扩张,血管收缩,胃肠蠕动减慢。
副交感神经的活动则相对局限,主要作用在保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及增强排泄和生殖功能等方面。正如教材中所述:处于安静状态时,副交感神经活动占主导,瞳孔收缩以避免强光进入,心跳减慢,支气管收缩,胃肠蠕动加快,消化功能增强,促进营养物质吸收和能量补充。
二、迷走神经
迷走神经是混合性脑神经,脑神经大多分布在头颈部,而第 10 对脑神经(即迷走神经)却能够分布到胸腹腔,仿佛是走错道的神经,因此得名。正因如此,迷走神经是行程最长、分布范围最广的脑神经。迷走神经含有四种纤维成分:
- 内脏运动纤维,这是迷走神经的主要成分,主要分布于胸腹腔的内脏器官,控制平滑肌、心肌运动以及腺体分泌;
- 内脏感觉纤维,主要分布于胸腹腔的内脏器官,负责正常生理活动中的感觉,例如胃的饱饿感和肠内粪便的有无;
- 躯体运动纤维,支配软腭和咽喉的肌肉;
- 躯体感觉纤维,分布于外耳道、皮肤和脑膜。
副交感神经的节前纤维由脑干和脊髓等中枢神经系统发出,经过换元后,节后纤维会分成多个分支,其中包括随动眼神经、面神经、舌咽神经、盆内脏神经和迷走神经走行的五类神经。随迷走神经走行的副交感神经能分布到心脏、肺、食管、胃、肠、肝、胰以及肾等脏器,进而支配呼吸和消化系统的绝大部分器官。题目中所涉及的迷走神经便属于此类,因此我们不能将迷走神经与副交感神经混为一谈。
三、植物神经系统
调节内脏活动的神经曾被称为植物神经系统或内脏神经系统,由于这些神经的活动通常不受意识控制,因此现称其为自主神经系统。因此,植物神经系统与自主神经系统实际上是同一概念。