Hệ thần kinh tự chủ (ANS) là gì? Cấu trúc, chức năng và các chất dẫn truyền thần kinh

Hệ thần kinh tự chủ (Autonomic Nervous System – ANS) là một phần của hệ thần kinh ngoại biên, có nhiệm vụ điều hòa hầu hết các hoạt động không tự ý của cơ thể như: nhịp tim, huyết áp, hô hấp, tiêu hóa, bài tiết, điều hòa thân nhiệt và một phần hoạt động sinh dục. Tất cả những hoạt động này diễn ra một cách tự động, chúng ta không cần (và cũng không thể) điều khiển có ý thức như khi co cơ tay, chân.

Trái ngược với đó, hệ thần kinh thân thể (somatic nervous system) điều khiển các hoạt động có ý thức, chủ yếu là cơ xương, giúp chúng ta thực hiện vận động chủ động: đi lại, cầm nắm, nói, viết…

Điểm thú vị là cả hệ thần kinh tự chủ và hệ thần kinh thân thể đều có sợi hướng tâm (cảm giác) và sợi ly tâm (vận động). Tuy nhiên, đường vận động của ANS khác với hệ thần kinh thân thể ở chỗ:

Hệ thân thể: chỉ có một neuron vận động đi từ hệ thần kinh trung ương (CNS) đến cơ vân.
Hệ thần kinh tự chủ: thường có hai neuron nối tiếp nhau trên đường vận động:
- Neuron tiền hạch (preganglionic neuron)
- Neuron hậu hạch (postganglionic neuron)

Chính cấu trúc “hai neuron nối tiếp” này là đặc trưng rất quan trọng để hiểu cơ chế hoạt động, dược lý và bệnh lý liên quan đến ANS.

Ba hệ thống cấu thành hệ thần kinh tự chủ

Hệ thần kinh tự chủ gồm ba thành phần chính, khác nhau về cấu trúc giải phẫu, đường đi, chất dẫn truyền và chức năng sinh lý:

Hệ thần kinh giao cảm (Sympathetic Nervous System – SNS)
Hệ thần kinh phó giao cảm (Parasympathetic Nervous System – PNS)
Hệ thần kinh ruột (Enteric Nervous System – ENS)

Ba hệ này không hoạt động tách rời, mà phối hợp nhịp nhàng để duy trì cân bằng nội môi (homeostasis) cho cơ thể.

Hệ thần kinh giao cảm – phản ứng “chiến đấu hay bỏ chạy”

Hệ thần kinh giao cảm chịu trách nhiệm cho phản ứng “fight or flight” – chiến đấu hay bỏ chạy. Nó được kích hoạt trong các tình huống:

Căng thẳng
Sợ hãi
Nguy hiểm
Gắng sức mạnh

Khi hệ giao cảm hoạt động mạnh, cơ thể có những thay đổi điển hình:

Nhịp tim tăng, lực co bóp cơ tim tăng → cung lượng tim tăng
Huyết áp tăng
Đồng tử giãn
Giãn phế quản → tăng thông khí
Giảm nhu động tiêu hóa, giảm tiết dịch tiêu hóa
Co mạch ngoại vi, tăng máu đến tim, cơ, phổi
Tăng đường huyết, tăng acid béo tự do để cung cấp năng lượng nhanh

Như vậy, hệ giao cảm chuẩn bị cho cơ thể đối mặt với tình huống nguy cấp, ưu tiên máu và năng lượng cho các cơ quan sống còn.

Hệ thần kinh phó giao cảm – trạng thái “nghỉ ngơi và tiêu hóa”

Hệ thần kinh phó giao cảm lại có vai trò gần như đối lập, thường được mô tả bằng cụm từ “rest and digest” – nghỉ ngơi và tiêu hóa. Khi hệ này chiếm ưu thế:

Nhịp tim giảm, huyết áp hạ nhẹ
Tăng nhu động và tiết dịch tiêu hóa
Tăng tiết nước bọt, nước mắt
Tăng co bóp bàng quang, trực tràng → thuận lợi cho tiểu tiện, đại tiện
Tăng lưu lượng máu tới nội tạng

Hệ phó giao cảm giúp cơ thể phục hồi, tiêu hóa, dự trữ năng lượng sau giai đoạn căng thẳng hoặc hoạt động thể lực.

Hệ thần kinh ruột – “bộ não thứ hai” của đường tiêu hóa

Hệ thần kinh ruột (ENS) là một mạng lưới thần kinh khổng lồ nằm trong thành ống tiêu hóa, với hơn 100 triệu neuron, có khả năng hoạt động độc lập với phần còn lại của hệ thần kinh. ENS điều hòa:

Co và giãn cơ trơn đường tiêu hóa
Nhu động ruột
Tiết dịch tiêu hóa
Hấp thu dinh dưỡng
Lưu lượng máu tại thành ruột

ENS nhận tín hiệu điều hòa từ giao cảm và phó giao cảm, nhưng đồng thời cũng có cơ chế điều khiển nội tại, khiến nhiều nhà khoa học gọi nó là “bộ não thứ hai” của cơ thể.

Đường dẫn truyền: Neuron tiền hạch và neuron hậu hạch

Trong hệ thần kinh tự chủ, đường ly tâm (vận động) từ CNS đến cơ quan đích không đi thẳng một neuron như hệ thân thể, mà đi theo chuỗi hai neuron:

Neuron tiền hạch (preganglionic neuron):
- Thân tế bào nằm trong hệ thần kinh trung ương (CNS): ở tủy sống hoặc thân não.
- Sợi trục đi ra khỏi CNS, tiến đến hạch thần kinh tự chủ và synap với neuron hậu hạch.
Neuron hậu hạch (postganglionic neuron):
- Thân tế bào nằm ở hạch ngoại biên.
- Sợi trục đi từ hạch đến cơ quan đích: tim, phổi, mạch máu, tuyến, cơ trơn…

Mặc dù cấu trúc “hai neuron nối tiếp” giống nhau về nguyên tắc ở cả giao cảm và phó giao cảm, nhưng giải phẫu và chiều dài sợi tiền – hậu hạch có sự khác biệt rõ rệt giữa hai hệ.

Khác biệt giải phẫu giữa hệ giao cảm và hệ phó giao cảm

Hệ thần kinh giao cảm: vùng ngực – thắt lưng

Nguồn gốc neuron tiền hạch giao cảm:
- Nằm ở sừng bên tủy sống đoạn T1 – L3.
- Vì thế hệ giao cảm còn được gọi là hệ ngực – thắt lưng.
Vị trí hạch giao cảm:
- Thường nằm gần tủy sống, gồm:
  - Chuỗi hạch cạnh sống (paravertebral ganglia – hạch giao cảm hai bên cột sống)
  - Hạch bàng hệ (prevertebral ganglia) nằm trước cột sống, gần các mạch máu lớn
Chiều dài sợi tiền – hậu hạch:
- Sợi tiền hạch ngắn, vì hạch nằm gần tủy sống.
- Sợi hậu hạch dài, phải đi xa đến cơ quan đích (tim, phổi, mạch máu, ruột…).
Đặc điểm phân nhánh:
- Sợi hậu hạch giao cảm phân nhánh nhiều, giúp một neuron tiền hạch có thể ảnh hưởng đến nhiều cơ quan cùng lúc.
- Đây là lý do phản ứng giao cảm thường có tính lan tỏa, ví dụ: khi stress, không chỉ tim đập nhanh mà còn vã mồ hôi, run, tăng huyết áp, giãn đồng tử…

Hệ thần kinh phó giao cảm: vùng sọ – cùng

Nguồn gốc neuron tiền hạch phó giao cảm:
- Nằm ở thân não, đi theo các dây thần kinh sọ:
  - Dây III (vận nhãn chung)
  - Dây VII (mặt)
  - Dây IX (thiệt hầu)
  - Đặc biệt là dây X (phế vị) – chi phối rất rộng các tạng ngực và bụng
- Và đoạn tủy cùng S2 – S4.
- Vì vậy hệ phó giao cảm còn được gọi là hệ sọ – cùng.
Vị trí hạch phó giao cảm:
- Thường nằm rất gần hoặc ngay trong thành cơ quan đích:
  - Ví dụ: hạch cạnh tim, hạch trong thành ruột, bàng quang…
Chiều dài sợi tiền – hậu hạch:
- Sợi tiền hạch rất dài (vì đi từ thân não/tủy cùng đến cơ quan).
- Sợi hậu hạch rất ngắn, đi trong hoặc ngay sát mô đích.
Đặc điểm phân nhánh:
- Sợi hậu hạch phó giao cảm ít phân nhánh, tác dụng của phó giao cảm thường khu trú và tinh tế hơn so với giao cảm.

Các chất dẫn truyền thần kinh chính trong hệ thần kinh tự chủ

Hai chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất trong ANS là:

Acetylcholine (ACh)
Norepinephrine (NE) (còn gọi là noradrenalin)

Tùy vị trí synap (hạch hay cơ quan đích, giao cảm hay phó giao cảm), chất dẫn truyền và thụ thể sẽ khác nhau.

Tại các hạch tự chủ (cả giao cảm và phó giao cảm)

Tất cả neuron tiền hạch (giao cảm và phó giao cảm) đều tiết ACh.
ACh tác động lên thụ thể nicotinic trên neuron hậu hạch → gây khử cực, dẫn truyền xung thần kinh tiếp tục.

Như vậy, tại hạch của cả hai hệ, chất dẫn truyền đều là ACh, thụ thể đều là nicotinic.

Tại cơ quan đích của hệ giao cảm

Hầu hết neuron hậu hạch giao cảm sẽ tiết norepinephrine (NE).
NE gắn lên các thụ thể adrenergic (α, β) trên cơ quan đích:
- β1: tim (tăng nhịp, tăng co bóp)
- β2: phế quản, mạch cơ vân (giãn)
- α1: mạch máu da, tạng (co mạch)…
Tuy nhiên, có một số ngoại lệ:
- Một số tuyến mồ hôi và mạch máu cơ xương được chi phối bởi sợi giao cảm nhưng lại tiết ACh, tác động lên thụ thể muscarinic.

Tại cơ quan đích của hệ phó giao cảm

Tất cả neuron hậu hạch phó giao cảm đều tiết ACh.
ACh tác động lên thụ thể muscarinic trên cơ trơn, cơ tim, tuyến ngoại tiết…

Kết luận:

ACh:
- Dùng ở mọi synap tiền – hậu hạch (giao cảm + phó giao cảm)
- Dùng ở synap hậu hạch – cơ quan đích trong hệ phó giao cảm
- Dùng ở một số sợi giao cảm đặc biệt (tuyến mồ hôi…)
NE:
- Chủ yếu dùng ở synap hậu hạch – cơ quan đích của hệ giao cảm.

Trong hệ thần kinh ruột

Hệ thần kinh ruột sử dụng nhiều chất dẫn truyền:

ACh
Nitric oxide (NO)
Serotonin (5-HT)
Và nhiều peptide khác

Nhờ vậy, ENS có khả năng điều hòa tinh tế nhu động và tiết dịch tiêu hóa.

Tóm tắt so sánh giao cảm – phó giao cảm

Có thể tóm tắt ngắn gọn:

Giao cảm:
- Nguồn gốc: T1 – L3
- Tiền hạch ngắn, hậu hạch dài
- Hạch gần tủy sống
- Hậu hạch chủ yếu tiết NE
- Tác dụng: lan tỏa, chuẩn bị “chiến đấu hay bỏ chạy”
Phó giao cảm:
- Nguồn gốc: thân não + S2–S4
- Tiền hạch dài, hậu hạch ngắn
- Hạch gần hoặc trong cơ quan đích
- Hậu hạch tiết ACh
- Tác dụng: khu trú, “nghỉ ngơi và tiêu hóa”

Ý nghĩa lâm sàng của hệ thần kinh tự chủ

Hiểu rõ giải phẫu và sinh lý ANS rất quan trọng vì:

Nhiều thuốc điều trị tim mạch, hô hấp, tiêu hóa tác động lên:
- Thụ thể adrenergic (α, β)
- Thụ thể muscarinic
- Hoặc các synap trong ANS
Nhiều bệnh lý liên quan đến rối loạn ANS:
- Tụt huyết áp tư thế
- Rối loạn nhịp tim do rối loạn giao cảm – phó giao cảm
- Rối loạn tiết mồ hôi, rối loạn tiêu hóa, bí tiểu…
Trong gây mê – hồi sức, phẫu thuật, hồi sức cấp cứu, việc kiểm soát ANS giúp:
- Ổn định huyết động
- Kiểm soát đau, stress phẫu thuật
- Dự phòng biến chứng tim mạch

NAM DƯỢC PHÚC HOÀN – THƯƠNG HIỆU UY TÍN VỀ CHĂM SÓC SỨC KHỎE THEO YHCT
Nam Dược Phúc Hoàn là thương hiệu uy tín trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe theo Y học cổ truyền, đồng thời là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp thực phẩm bảo vệ sức khỏe và thực phẩm dinh dưỡng chất lượng cao.
Với sứ mệnh mang đến những giải pháp an toàn – hiệu quả – bền vững, Nam Dược Phúc Hoàn luôn cam kết lựa chọn nguyên liệu sạch, quy trình sản xuất chuẩn mực và đặt lợi ích sức khỏe của người tiêu dùng lên hàng đầu.
📞 Hotline: 0568 816 666
🏠 Địa chỉ: 43 ngõ 71 Hoàng Văn Thái, Phương Liệt, Hà Nội
🔹 Fanpage: Đông Y Trị Liệu Nam Dược Phúc Hoàn | Hanoi
📱 Zalo OA: 0568 816 666