Hệ thần kinh giao cảm: Cấu trúc và chức năng

Hệ thần kinh giao cảm (SNS) là một trong hai bộ phận của hệ thần kinh tự chủ. Cùng với hệ thần kinh phó giao cảm (PNS), những hệ thống này chủ yếu hoạt động một cách vô thức theo những cách trái ngược nhau. Tác dụng là để điều chỉnh nhiều chức năng và bộ phận của cơ thể. Vậy hệ thần kinh SNS có những cấu trúc và chức năng như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn qua bài viết của Bác sĩ Nguyễn Văn Huấn.

Khái quát về hệ thần kinh giao cảm – SNS

Hệ thần kinh giao cảm (SNS) là một trong hai bộ phận chính của hệ thần kinh tự chủ, bộ phận còn lại là hệ thần kinh phó giao cảm. Hệ thống thần kinh tự chủ có chức năng điều chỉnh các hành động vô thức của cơ thể. Quá trình chính của hệ thần kinh giao cảm là kích thích cơ thể chiến đấu hoặc phản ứng lại.

Tuy nhiên, nó liên tục hoạt động ở mức cơ bản để duy trì cân bằng nội động lực nội môi. Hệ thần kinh SNS được mô tả là đối lập với hệ thần kinh phó giao cảm. Đây là hệ thần kinh kích thích cơ thể “kiếm ăn và sinh sản”. Sau đó là nghỉ ngơi và tiêu hóa.

Cấu trúc của hệ thần kinh giao cảm

Cấu trúc chung

Có hai loại tế bào thần kinh liên quan đến việc truyền bất cứ tín hiệu nào qua hệ giao cảm: trước hạch và sau hạch. Các tế bào thần kinh tiền hạch ngắn hơn bắt nguồn từ sự phân chia thắt lưng của tủy sống cụ thể tại T1 đến L2 – L3. Và di chuyển đến một hạch, thường là một trong những hạch cạnh cột sống. Đây là nơi chúng tiếp hợp với một nơ-ron hậu hạch. Từ đó, các tế bào thần kinh hậu hạch dài kéo dài trên hầu hết cơ thể.

Tại các khớp thần kinh trong hạch, các tế bào thần kinh tiền hạch giải phóng Acetylcholine. Đây là một chất dẫn truyền thần kinh kích hoạt các thụ thể Nicotinic Acetylcholine trên các tế bào thần kinh hậu hạch. Để phản ứng với kích thích này, các tế bào thần kinh hậu hạch giải phóng Norepinephrine. Đây là chất kích hoạt các thụ thể Adrenergic có trên các mô đích ngoại vi. Việc kích hoạt các thụ thể mô đích gây ra các tác động liên quan đến hệ giao cảm.

Một số ngoại lệ

Các tế bào thần kinh hậu hạch của tuyến mồ hôi giải phóng Acetylcholine để kích hoạt các thụ thể muscarinic. Ngoại trừ các vùng da dày, lòng bàn tay và bề mặt bàn chân. Đây là những nơi mà Norepinephrine được giải phóng và hoạt động trên các thụ thể Adrenergic.

Xem thêm: Những điều cần biết về u tế bào cận hạch thần kinh

Tế bào ưa Crom của tủy thượng thận tương tự như tế bào thần kinh hậu hạch. Tuỷ thượng thận phát triển song song với hệ thần kinh giao cảm và hoạt động như một hạch giao cảm biến đổi. Trong tuyến nội tiết này, tế bào thần kinh tiền hạch tiếp hợp với tế bào ưa Crom. Từ đó kích hoạt giải phóng hai chất dẫn truyền: Về cơ bản là Epinephrine một tỷ lệ nhỏ norepinephrine.

Các dây thần kinh giao cảm sau khi kết thúc trong thận giải phóng Dopamine. Chất này hoạt động trên các thụ thể dopamine D1 của mạch máu để kiểm soát lượng máu mà thận lọc. Dopamine là tiền chất chuyển hóa tức thì của Norepinephrine, nhưng vẫn là một phân tử tín hiệu riêng biệt.

Chức năng của hệ thần kinh giao cảm

Những chức năng của hệ thần kinh giao cảm rất đa dạng và liên quan đến nhiều hệ thống cơ quan cùng nhiều loại thụ thể Adrenergic khác nhau.

Tại mắt

Sự kích hoạt giao cảm làm cho cơ hướng tâm của mống mắt (α1) co lại, dẫn đến giãn đồng tử, cho phép nhiều ánh sáng đi vào hơn. Hơn nữa, cơ thể mi (β2) giãn ra, cho phép cải thiện tầm nhìn xa.

Tại tim

Hoạt hóa của hệ giao cảm làm tăng nhịp tim, tăng lực co bóp và tốc độ dẫn truyền. Từ đó cho phép tăng cung lượng tim để cung cấp máu có oxy cho cơ thể.

Tại phổi

Kích hoạt hệ thần kinh SNS sẽ xảy ra hiện tượng giãn phế quản (thông qua thụ thể β2) và giảm tiết dịch phổi (α1, β2). Từ đó cho phép nhiều luồng không khí qua phổi hơn.

Xem thêm: Viêm tủy thị thần kinh: Nguyên nhân, chẩn đoán và điều trị

Dạ dày và ruột

Kích hoạt hệ giao cảm sẽ làm giảm nhu động (α1, β2) và co thắt cơ vòng (α1). Cũng như co bóp túi mật (β2) xảy ra. Từ đó làm chậm quá trình tiêu hóa để chuyển năng lượng đến các bộ phận khác của cơ thể.

Tuyến tụy nội tiết và ngoại tiết

Hệ thần kinh giao cảm tác động đến tuyến tụy nội tiết và ngoại tiết thông qua 2 thụ thể α1 và α2. Từ đó có tác dụng giảm tiết cả enzym và hormon insulin.

Bàng quang

Kích hoạt hệ giao cảm có sự giãn của cơ mu bàng quang và sự co thắt của cơ vòng niệu đạo (β2). Từ đó dẫn đến tác dụng giảm bài xuất nước tiểu. Hoạt hóa mạnh hệ giao cảm sẽ gây ứ nước tiểu ở bàng quang và bí tiểu.

Những tác động của hệ thần kinh giao cảm không đối lập với hệ phó giao cảm

• Có sự co thắt mạnh thông qua thụ thể α1 trong các tiểu động mạch của da, nội tạng bụng và thận. Đồng thời co thắt yếu qua thụ thể α1 và β2 trong cơ vân.
• Ở gan, tăng phân hủy Glycogen và tăng tân tạo đường (α1 và β2) xảy ra để cho phép glucose có sẵn để cung cấp năng lượng cho cơ thể.
• Tại lá lách, có một sự co lại (α1).
• Tuyến mồ hôi và cơ dựng lông (muscarinic) có tác dụng tăng tiết mồ hôi và dựng đứng lông giúp hạ nhiệt cơ thể.
• Tủy thượng thận (thụ thể nicotinic) tăng giải phóng epinephrine và norepinephrine để hoạt động ở những nơi khác trong cơ thể.

Xem thêm: Ngất do phản xạ thần kinh phế vị có nguy hiểm không?

Phôi học hệ thần kinh giao cảm

Các tế bào thần kinh của hệ thần kinh tự chủ ngoại vi bao gồm cả hệ thần kinh giao cảm và hệ thần kinh phó giao cảm. Tất cả phát sinh từ các tế bào mào thần kinh bắt nguồn từ giữa ngoại bì thần kinh và không thần kinh. Chúng tạo thành các nếp gấp lưng thần kinh khi chính các nếp gấp tạo thành ống thần kinh.

Xem thêm: Hội chứng khóa trong – Rối loạn thần kinh hiếm gặp

Những thay đổi sinh lý của hệ thần kinh giao cảm

Lão hóa có nhiều tác động khác nhau đến hệ thần kinh giao cảm. Nghiên cứu đã chứng minh rằng khi tuổi càng cao thì các chất áp cảm thụ quan của tim giảm và trở nên kém nhạy hơn. Có sự gia tăng bù trừ trong hoạt động của hệ SNS lên tim mạch và giảm hoạt động của hệ phó giao cảm.

Tuy nhiên, cả hoạt động thần kinh giao cảm và phó giao cảm đối với mống mắt đều giảm khi lão hóa. Điều này phù hợp với sự suy giảm chung của chức năng thần kinh soma ngoại vi.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mức cơ bản của nồng độ noradrenaline tăng lên theo tuổi tác dẫn đến hoạt hóa SNS cơ bản cao. Trong khi khả năng phản ứng trở nên giảm khi lão hóa. Sự gia tăng hoạt hóa này đóng một vai trò nào đó, trong số các quá trình bệnh khác, trong cả tăng huyết áp do tuổi tác và suy tim.

Ý nghĩa lâm sàng của hệ thần kinh giao cảm

Ý nghĩa lâm sàng của hệ thần kinh giao cảm là rất lớn vì nó ảnh hưởng đến nhiều hệ cơ quan.

U tế bào thần kinh nội tiết

Đây là những khối u phát sinh từ các tế bào ưa Crom có trong tủy thượng thận. Hoặc tế bào cận hạch thần kinh tiết ra một lượng dư thừa Catecholamine (norepinephrine, epinephrine). Do sự giải phóng Catecholamine dư thừa này, các triệu chứng phần lớn là do hoạt hóa giao cảm. Chẳng hạn như tăng huyết áp, nhịp tim nhanh, đánh trống ngực, tăng đường huyết và tăng tiết mồ hôi.

Rối loạn cương dương

Cương cứng là kết quả của hệ thần kinh phó giao cảm. Ở trạng thái nghỉ ngơi, hệ giao cảm chiếm ưu thế nên dương vật vẫn mềm. Tuy nhiên, nếu các sợi giao cảm của dương vật bị tổn thương thì khả năng cương cứng kéo dài hơn 4 giờ. Được gọi là chứng cương cứng kéo dài. Nó có thể xảy ra và dẫn đến hậu quả nghiêm trọng cho dương vật.

Tình trạng này có thể là hậu quả của tổn thương tủy sống hoặc dây thần kinh cột sống khi đầu vào giao cảm bị tổn thương. Và tác động phó giao cảm chiếm ưu thế. Mặt khác, thần kinh giao cảm cũng góp phần vào chức năng tình dục bình thường của một người đàn ông. Sự kích thích giao cảm của bộ phận sinh dục nam gây ra sự phóng tinh.

Bệnh thần kinh do đái tháo đường

Bệnh thần kinh tự chủ do đái tháo đường là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất của bệnh thần kinh giao cảm. Sự suy giảm giao cảm này có thể dẫn đến suy giảm lưu lượng máu ở mạch vành cơ tim và giảm sức co bóp của cơ tim.

Bệnh thần kinh do đái tháo đường đóng một vai trò quan trọng trong tỷ lệ mắc và tử vong ở bệnh nhân đái tháo đường týp 1 và týp 2. Đồng thời, nó gây ra rối loạn chức năng của nhiều hệ thống. Bao gồm tim, hệ tiêu hóa, hệ thống sinh dục và chức năng tình dục.

Các bệnh lý tâm thần

Rối loạn chức năng giao cảm cũng là nguyên nhân dẫn đến các tình trạng sức khỏe tâm thần. Chẳng hạn như lo lắng, trầm cảm và căng thẳng mãn tính. Trong thời gian ngắn, phản ứng căng thẳng về thể chất của cơ thể có thể hữu ích và giúp tăng cường tập trung tinh thần.

Tuy nhiên, nếu tình trạng căng thẳng kéo dài, các tín hiệu căng thẳng lan tỏa khắp cơ thể sẽ gây hại đến cơ thể. Bên cạnh việc duy trì cảm giác căng thẳng liên tục về tinh thần, Epinephrine và Cortisol tăng cao còn làm hỏng mạch máu, tăng huyết áp và thúc đẩy sự tích tụ chất béo.

Hội chứng đau vùng phức hợp

Hội chứng đau vùng phức hợp (CRPS), còn được gọi là Rối loạn giao cảm phản xạ (RSD). Đây là một hội chứng đa dạng, phức tạp. Nó có liên quan đến phản ứng nghiêm trọng và kéo dài bất thường của hệ thần kinh giao cảm đối với cơn đau sau chấn thương.

Mặc dù có nhiều dạng lâm sàng khác nhau, CRPS thường biểu hiện như một biến chứng của chấn thương đối với dây thần kinh và / hoặc cơ. Xảy ra sau phẫu thuật (ví dụ như phẫu thuật giải phóng ống cổ tay). Hoặc do vận động quá mức.

Thủ thuật cắt dây thần kinh giao cảm

Thủ thuật cắt dây thần kinh giao cảm có tên tiếng Anh là Sympathectomy. Sâu bên trong lồng ngực của bạn, một cấu trúc được gọi là chuỗi thần kinh giao cảm chạy lên và xuống dọc theo cột sống của bạn. Nó là một phần của hệ thống thần kinh chịu trách nhiệm về phản ứng chiến đấu hoặc bỏ chạy. Trong khi phẫu thuật cắt bỏ giao cảm, bác sĩ phẫu thuật sẽ cắt hoặc kẹp chuỗi dây thần kinh này.

Quy trình này được sử dụng để điều trị một tình trạng gọi là chứng tăng tiết mồ hôi hoặc đổ mồ hôi nhiều bất thường. Xảy ở lòng bàn tay, mặt, nách và đôi khi ở bàn chân. Nó cũng được sử dụng để điều trị chứng đỏ mặt, một số tình trạng đau mãn tính và hội chứng Raynaud.

Xem thêm: U nguyên bào thần kinh đệm ít nhánh là gì?

Nói chung, hệ thần kinh giao cảm và hệ thần kinh phó giao cảm là hai phần chính của hệ thần kinh tự chủ. Chúng tác động lên rất nhiều cơ quan, hệ cơ quan trong cơ thể. Bất kỳ một rối loạn hoặc tổn thương nào của một trong hai hệ này đều gây ra những bệnh lý nhất định và cần phải được điều trị.