DMCA.com Protection Status

SINH LÝ HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ  quan tâm

Được đăng bởi: Ẩn danh

Cập nhật lúc 10:14 ngày 30/12/2017

SINH LÝ HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ-TS. TRỊNH HÙNG CƯỜNG ĐH Y HÀ NỘI

Phần thần kinh trung ương kiểm soát chức năng của các tạng được gọi là hệ thần kinh tự chủ (còn được gọi là hệ thần kinh thực vật, hệ thần kinh dinh dưỡng, hệ thần kinh tạng). Hệ này điều hoà huyết áp động mạch, cử động và bài tiết dịch của ống tiêu hoá, bài tiết một số hormon, co cơ bàng quang, tiết mồ hôi, thân nhiệt và nhiều hoạt động khác, trong đó có những hoạt động hoàn toàn phụ thuộc vào hệ thần kinh tự chủ và có những hoạt động phụ thuộc một phần vào hoạt động của hệ này. Thông qua những hoạt động này, hệ thần kinh tự chủ đóng vai trò rất quan trọng trong điều hoà nội môi và giúp cơ thể thích nghi với sự thay đổi của môi trường. Hệ thần kinh tự chủ có các trung tâm nằm ở tuỷ sống, thân não và vùng dưới đồi (hypothalamus). Các phần của vỏ não, đặc biệt là vỏ hệ limbic có ảnh hưởng lên hoạt động của hệ thần kinh tự chủ. Thường thì hệ thần kinh tự chủ cũng hoạt động trên cơ sở các phản xạ tạng.
1. ĐẶC ĐIỂM GIẢI PHẪU – CHỨC NĂNG CỦA HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ
1.1. Hệ giao cảm
Hệ giao cảm có hai chuỗi hạch giao cảm ở hai bên cột tuỷ sống, hai hạch trước cột sống (hạch tạng và hạch hạ vị) và các sợi thần kinh đi từ các hạch tới các tạng khác nhau. Các dây giao cảm xuất phát từ tuỷ ở các đốt từ lưng 1 (L1) đến thắt lưng 2 (TL2) tới các hạch rồi từ các hạch tới các tạng hay mô mà nó chi phối  (hình 18.1).
Từ tuỷ sống tới mô chịu kích thích có hai nơron giao cảm: Nơron trước hạch (sợi tiền hạch) và nơron sau hạch (sợi hậu hạch). Thân của nơron tiền hạch nằm ở sừng bên của chất xám tuỷ sống và sợi trục đi ra theo rễ trước của tuỷ sống cùng với dây thần kinh tuỷ sống, theo nhánh thông trắng tới hạch của chuỗi giao cảm. Từ đây, sợi có thể đi theo một trong ba con đường sau: 1) Tạo synap với nơron hậu hạch nằm ở trong hạch đó; 2) Đi lên trên hoặc đi xuống dưới để tạo synap trong một hạch khác của chuỗi hạch; 3) Hoặc đi xa hơn trong chuỗi hạch rồi qua các sợi giao cảm lan toả khỏi chuỗi hạch và tận cùng ở hạch trước cột sống. Nơron hậu hạch bắt đầu từ hạch trong chuỗi hạch hoặc từ hạch trước cột sống. Từ hai nơi này, các sợi hậu hạch đi tới các cơ quan.
Một số sợi hậu hạch giao cảm quay trở lại dây thần kinh tuỷ sống qua nhánh thông xám ở mọi đốt tuỷ. Các sợi này chi phối mạch máu, tuyến mồ hôi, cơ dựng lông. Có khoảng 8 % các sợi thần kinh tới cơ vân là các sợi giao cảm, chứng tỏ chúng có vai trò quan trọng  (hình 18.2).
Sự phân bố thần kinh giao cảm tới tạng phụ thuộc vào vị trí hình thành nên tạng lúc còn là bào thai. Ví dụ, tim nhận nhiều sợi giao cảm xuất phát từ đốt sống cổ vì tim có nguồn gốc từ cổ của bào thai, các tạng trong ổ bụng nhận các sợi giao cảm từ các đoạn thấp của ngực vì phần lớn ruột là xuất phát từ khu vực này. Các sợi giao cảm không phân bố giống như các sợi thần kinh tuỷ bắt nguồn từ cùng một đốt tuỷ sống. Ví dụ: Các sợi giao cảm xuất phát từ đốt L1 thường đi lên theo chuỗi hạch tới đầu; từ đốt L2 tới cổ, từ L7, L8, L9, L10 và L11 tới bụng, từ L12, TL1 và TL2 tới chi dưới.
Các sợi giao cảm tận cùng ở tuỷ thượng thận đi thẳng từ sừng bên chất xám tuỷ sống mà không dừng và tạo synap ở đâu cả. Tại tuỷ thượng thận, chúng tận cùng trực tiếp ở các nơron đã biến đổi thành các tế bào bài tiết adrenalin và noradrenalin vào máu. Về mặt bào thai học thì các tế bào này có nguồn gốc là mô thần kinh và tương tự như nơron hậu hạch giao cảm. Chúng có các sợi thần kinh thô sơ và chính các sợi này bài tiết các hormon trên.
 
Hình 18.1. Sơ đồ hệ thần kinh tự chủ.
1.2. Hệ phó giao cảm  (hình 18.1)
Hình 18.2. Cung phản xạ giao cảm và phó giao cảm
 
Các sợi phó giao cảm rời khỏi hệ thần kinh trung ương qua các dây thần kinh sọ III, VII, IX, X, các dây thứ hai và thứ ba của đoạn tuỷ cùng (đôi khi qua cả dây thứ nhất và dây thứ tư). Khoảng 75 % số sợi phó giao cảm nằm trong dây X và tới toàn bộ vùng lồng ngực và ổ bụng. Các sợi của dây X tới chi phối tim, phổi, thực quản, dạ dày, toàn bộ ruột non, nửa đầu ruột già, gan, túi mật, tuỵ và phần trên của niệu quản. Các sợi phó giao cảm trong dây III tới chi phối cơ co đồng tử, các cơ thể mi của mắt. Các sợi trong dây VII đi tới tuyến lệ, tuyến mũi, tuyến dưới hàm, các sợi trong dây IX thì tới tuyến mang tai. Các sợi phó giao cảm ở tuỷ cùng tới chi phối đại tràng xuống, trực tràng,  bàng quang và phần thấp của niệu quản. Các sợi phó giao cảm của tuỷ cùng cũng cho các nhánh tới chi phối (kích thích) cơ quan sinh dục ngoài.        
Hệ phó giao cảm cũng có nơron trước hạch và nơron sau hạch. Tuy nhiên trừ một vài dây phó giao cảm ở dây thần kinh sọ, sợi tiền hạch phó giao cảm đi thẳng tới cơ quan mà nó chi phối. Nơron hậu hạch phó giao cảm nằm ở trong thành của tạng hay ngay sát tạng; các sợi tiền hạch tạo synap ở đây, các sợi hậu hạch chỉ dài từ một mm đến vài cm đi ngay trọng tạng và chi phối tạng đó.
2. DẪN TRUYỀN QUA SYNAP Ở HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ
2.1. Sợi cholinergic và sợi adrenergic. Sợi bài tiết acetylcholin được gọi là sợi cholinergic; sợi bài tiết noradrenalin được gọi là sợi adrenergic. Các chất này là chất truyền đạt thần kinh phó giao cảm hay chất truyền đạt thần kinh giao cảm.
Các sợi tiền hạch của cả hệ giao cảm và hệ phó giao cảm đều là sợi cholinergic; do đó acetylcholin hoặc các chất giống acetylcholin khi được tiêm vào hạch sẽ kích thích nơron hậu hạch của cả hệ giao cảm lẫn hệ phó giao cảm. 
Các sợi hậu hạch của hệ phó giao cảm đều là sợi cholinergic giải phóng acetylcholin (Ach). Ngược lại phần lớn các sợi hậu hạch của hệ giao cảm là adrenergic giải phóng noradrenalin, trừ các sợi hậu hạch giao cảm tới tuyến mồ hôi, tới cơ dựng lông và tới một số mạch máu là cholinergic.
2.2. Các receptor ở các cơ quan đáp ứng.
Để gây tác dụng lên cơ quan đáp ứng, chất truyền đạt thần kinh trước hết phải gắn với các receptor đặc hiệu nằm ở mặt ngoài của màng tế bào đáp ứng. Khi chất truyền đạt thần kinh gắn vào receptor thì cấu trúc của phân tử receptor bị biến đổi và dẫn đến kích thích hoặc ức chế tế bào bằng cách:
- Thay đổi tính thấm của màng.
- Tác động lên các enzym bên trong tế bào thông qua AMP vòng.
Tác dụng phụ thuộc vào bản chất của protein receptor trên màng và vào hiệu quả của sự thay đổi cấu trúc không gian của receptor khi gắn với chất truyền đạt thần kinh. Chính vì vậy mà tác dụng trên các cơ quan khác nhau thì khác nhau.
2.2.1. Các receptor cholinergic: Là các receptor tiếp nhận Ach. Có hai loại receptor khác nhau là các receptor muscarinic và các receptor nicotinic. Chất muscarin chỉ kích thích các receptor muscarinic, chất nicotin thì chỉ kích thích các receptor nicotinic; còn acetylcholin thì kích thích cả hai.
- Các  receptor muscarinic có ở tất cả các tế bào chịu kích thích bởi các nơron hậu hạch phó giao cảm và bởi các sợi hậu hạch giao cảm bài tiết acetylcholin.  Atropin ức chế các receptor muscarinic ở cơ tim, cơ vân, hệ thần kinh trung ương …
- Các  receptor nicotinic có ở các hạch giao cảm và phó giao cảm, tấm vận động của cơ vân, tủy thượng thận và ở một số nơi trong hệ thần kinh trung ương. Các receptor này bị kích thích bởi ACh và nicotin, tuy nhiên liều cao nicotin lại có tác dụng ức chế receptor này.
Do có hai loại receptor khác nhau nên trên lâm sàng khi dùng thuốc cần lưu ý vì có nhiều thuốc đặc hiệu được dùng để kích thích hay ức chế lên mỗi loại receptor nhất định.
2.2.2. Các receptor adrenergic: Có hai loại receptor adrenergic chính là receptor alpha (a) và receptor beta (b). Các receptor lại được phân ra làm receptor b1 và receptor b2, receptor a1 và receptor a2. Các receptor a được hoạt hóa bởi adrenalin và bị ức chế bởi phenoxybenzamin. Các receptor b được hoạt hóa bởi isoproterenol và bị ức chế bởi propanolol.
- Receptor a1 có nhiều trong tuyến nước bọt (làm tăng bài tiết kali và nước), trong cơ trơn (làm co cơ trơn). Chất truyền tin thứ hai là IP3, ion calci và có thể cả GMPv.
- Receptor a2 có trong hệ thần kinh trung ương, thận, tử cung, tuyến mang tai, tụy, dưỡng bào (giải phóng hạt bên trong), tiểu cầu (gây kết tụ), một số màng trước synap sợi phó giao cảm trong ống tiêu hóa. Các catecholamin tác động lên các receptor này bằng cách ức chế adenylat cyclase qua trung gian là protein G.
Noradrenalin chủ yếu kích thích các receptor a nhưng cũng có kích thích yếu lên các receptor b. Adrenalin kích thích cả hai loại receptor mạnh như nhau. Do đó, tác dụng của noradrenalin và adrenalin lên các cơ quan khác nhau phụ thuộc vào loại receptor có ở các cơ quan đó. Nếu ở một cơ quan chỉ có toàn là receptor beta thì adrenalin sẽ có tác dụng kích thích mạnh hơn (xem bài 13, mục 5.3.2).
Cần chú ý là receptor alpha có một số là kích thích, một số lại là ức chế; với receptor beta cũng vậy. Do đó, receptor a và b không nhất thiết chỉ có tác dụng ức chế hoặc là kích thích mà tác dụng của nó phụ thuộc vào ái lực của receptor ở cơ quan mà nó chi phối với chất truyền đạt thần kinh. Hormon tổng hợp tương tự như noradrenalin và adrenalin là chất isopropyl, norepinephrin có tác dụng rất mạnh lên receptor b nhưng không có tác dụng lên receptor a.
3. TÁC DỤNG KÍCH THÍCH VÀ ỨC CHẾ CỦA HỆ GIAO CẢM VÀ CỦA HỆ PHÓ GIAO CẢM LÊN CÁC CƠ QUAN.
Tác dụng của hệ giao cảm và của hệ phó giao cảm lên các tạng khác nhau được trình bày tóm tắt trong  bảng 18.1. Qua bảng này, chúng ta có thể thấy kích thích giao cảm hoặc phó giao cảm gây kích thích lên một số cơ quan này nhưng lại gây ức chế lên một số khác. Hơn nữa, trong khi giao cảm kích thích thì phó giao cảm đôi khi lại ức chế cơ quan ấy. Điều này chứng tỏ có lúc hai hệ này tác động đối nghịch nhau. Tuy vậy, phần lớn các cơ quan thường do một hệ chi phối mạnh hơn là do hệ kia.
Bảng 18.1. Tác dụng của hệ thần kinh tự chủ lên các cơ quan.
Cơ quan
Tác dụng của giao cảm
Tác dụng của phó giao cảm
Mắt
-          Đồng tử
-          Cơ thể mi
 
Giãn
Giãn nhẹ (nhìn xa)
 
Co
Co rút (nhìn gần)
Tuyến mũi, nước mắt, mang tai, dưới hàm, dạ dày, tụy
Co mạch tuyến và bài tiết nhẹ
Kích thích bài tiết tăng thể tích và tăng nồng độ enzym
Tuyến mồ hôi
Bài tiết nhiều (cholinergic)
Tiết mồ hôi lòng bàn tay
Tim
-          Mạch vành
-          Cơ tim
 
Giãn (b2), co (a)
Tăng nhịp, tăng lực co
 
Giãn
Giảm nhịp, giảm lực co
Phổi
-    Tiểu phế quản
-    Mạch máu phổi
 
Giãn
Co vừa
 
Co
Giãn ?
Ruột
-          Cơ thắt
-          Nhung mao
 
Tăng trương lực
Giảm nhu động và trương lực
 
Giãn
Tăng nhu động và trương lực
Gan
Túi mật, đường mật
Giải phóng glucose
Giãn
Tăng nhẹ tổng hợp glycogen
Co
Thận
Giảm lọc, giảm tiết renin
Không có tác dụng
Bàng quang
-          Cơ detrusor
-          Cơ tam giác
 
Giãn nhẹ
Co
 
Co
Giãn
Dương vật
Xuất tinh
Cương
Tiểu động mạch
-          Da
-          Tạng ổ bong
-          Cơ vân
 
Co
Co
Co (a)
Giãn (b2)
Giãn (cholinergic)
 
Không có tác dụng
-
-
-
-
Máu
-          Đông máu
-          Glucose, lipid
 
Tăng
Tăng
 
-
-
Chuyển hóa cơ sở
Tăng tới 100%
-
Bài tiết của tủy thượng thận
Tăng
-
Hoạt động tâm thần
Tăng
-
Cơ dựng lông
Co
-
Cơ vân
Tăng phân giải glycogen
-
Tế bào mỡ
Phân giải mỡ
-
 
4. ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ
4.1. Gây ra đáp ứng với tần số kích thích rất thấp. Điều khác biệt điển hình giữa hệ thần kinh tự chủ với hệ thần kinh thân (Somatic Nervous System) là chỉ cần một tần số kích thích rất thấp lên hệ thần kinh tự chủ cũng gây ra được hoạt động tối đa của các cơ quan đáp ứng. Nói chung, để duy trì hoạt động bình thường của giao cảm và phó giao cảm thì chỉ cần tần số khoảng 1 xung/giây. Đáp ứng tối đa xuất hiện khi sợi thần kinh tự chủ phát xung với tần số từ 10 đến 20 xung/giây, trong khi muốn cơ vân đáp ứng tối đa thì cần một tần số kích thích là từ 50 đến 500 xung/giây.
4.2.  “Trương lực” giao cảm và phó giao cảm
Hệ giao cảm và hệ phó giao cảm hoạt động liên tục và mức hoạt động cơ sở của chúng được gọi là  trương lực giao cảm và trương lực phó giao cảm. Ý nghĩa của tính trương lực là nó cho phép một hệ làm tăng hay làm giảm hoạt động của một cơ quan nhất định nào đó. Ví dụ, trương lực giao cảm bình thường giữ cho hầu hết các tiểu động mạch vòng đại tuần hoàn co lại làm cho đường kính của chúng bằng một nửa của đường kính tối đa. Nếu kích thích giao cảm thì các mạch này có thể co thêm nữa. Hệ giao cảm hoạt động có xu hướng liên tục và chỉ gây ra co mạch, không bao giờ gây giãn. Một ví dụ khác là trương lực của hệ phó giao cảm lên cơ trơn ống tiêu hóa. Nếu cắt dây X chi phối ruột thì dạ dày và ruột bị mất trương lực kéo dài, thức ăn di chuyển chậm và táo bón nặng, kéo dài. Điều này chứng tỏ bình thường trương lực của phó giao cảm lên ống tiêu hóa là rất mạnh. Tuy nhiên, não có thể làm giảm hoặc làm tăng trương lực này.
Chính vì hệ thần kinh tự chủ có một trương lực hoạt động nhất định nên ngay sau khi cắt dây giao cảm hoặc phó giao cảm chi phối một cơ quan nào đó thì cơ quan đó mất trương lực của giao cảm hoặc phó giao cảm nhưng sau một thời gian thì trương lực nội tại sẽ tăng lên để đưa cơ quan đó trở về gần mức cơ sở bình thường. Mặt khác sau nhiều tuần thì cơ quan đó cũng trở nên nhạy cảm hơn với noradrenalin hoặc acetylcholin được đưa vào cơ thể. Cơ chế của hiện tượng này còn chưa rõ.
5. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG HỆ THẦN KINH TỰ CHỦ.
5.1. Ảnh hưởng của vỏ não. Ảnh hưởng của vỏ não lên hoạt động của hệ thần kinh tự chủ rõ khi có cảm xúc, thể hiện bằng thay đổi nhịp tim, nhịp thở, co giãn mạch nông, thay đổi hoạt động ở tạng. Phần lớn các phản xạ có sự tham gia của hệ thần kinh tự chủ do các kích thích bên ngoài và từ bên trong cơ thể là không có ý thức nhưng cũng có một số phản xạ do kích thích từ vỏ não (phản xạ thích nghi của mắt với ánh sáng, các phản xạ được điều kiện hóa bài tiết dịch tiêu hóa, phản xạ bài xuất  phân và nước tiểu).
5.2. Vai trò của hành não, cầu não và não giữa. Nhiều vùng của cấu tạo lưới thuộc hành não, cầu não, não giữa và nhiều nhân của não có tác dụng điều hòa các chức năng tự động (ví dụ huyết áp, nhịp tim, bài tiết của các tuyến tiêu hóa, nhu động ống tiêu hóa, co cơ bàng quang). Các hoạt động chức năng có tính sinh mệnh như nhịp tim, huyết áp, hô hấp được điều hòa bởi các trung tâm nằm ở phần thấp của thân não. Cần chú ý là các trung tâm điều hòa tim mạch liên quan đến các trung tâm điều hòa hô hấp ở hành não và cầu não nhưng điều hòa hô hấp không phải là chức năng của hệ thần kinh tự chủ mà là một trong các chức năng không tùy ý của cơ thể.
5.3. Vai trò của vùng dưới đồi. Vùng dưới đồi được coi là trung tâm cao nhất của hệ thần kinh tự chủ. Kích thích phần trước của vùng dưới đồi gây ra các đáp ứng giống như kích thích phó giao cảm; kích thích phần sau vùng dưới đồi gây ra các đáp ứng giống như kích thích giao cảm.
5.4.  Hormon
- Hormon của tuyến giáp làm tăng tác dụng của giao cảm.
- Tuyến tủy thượng thận sản xuất và giải phóng noradrenalin và adrenalin nên có thể được coi như một nơron hậu hạch giao cảm lớn. Kích thích dây giao cảm tới thượng thận làm thượng thận tăng bài tiết catecholamin. Như vậy, các cơ quan chịu ảnh hưởng đồng thời bởi hai cách: Trực tiếp của hệ giao cảm  và gián tiếp của tủy thượng thận qua các hormon. Hai cách này bổ sung cho nhau và có thể thay thế nhau. Các cấu trúc của cơ thể không nhận sợi giao cảm vẫn nhận được kích thích có tác dụng như kích thích giao cảm thông qua các catecholamin được tuyến thượng thận giải phóng vào máu.
5.5. Stress. Khi phần lớn hệ giao cảm cùng hưng phấn mạnh thì gây ra huyết áp tăng, lượng máu đến các cơ tăng trong khi lượng máu đến ống  tiêu hóa, thận và một số cơ quan không cần thiết giảm; chuyển hóa tế bào toàn thân, glucose huyết, phân giải glycogen ở gan, lực co cơ , hoạt động tâm thần ... đều tăng. Tất cả những tác dụng trên cộng lại làm cho cơ thể có khả năng hoạt động mạnh hơn rất nhiều so với bình thường. Các stress tâm lý và thể xác thường kích thích hệ giao cảm nên người ta cho rằng mục đích của hệ giao cảm là làm tăng hoạt động của cơ thể trong trạng thái stress và đấy là đáp ứng với stress  của hệ giao cảm. Hiện tượng này được gọi là  phản ứng báo động,  phản ứng chiến đấu hay  phản ứng rút lui (tùy biểu hiện trụ lại để chiến đấu hoặc bỏ chạy).