det autonome nervesystem

De præganglionære sympatiske axoner forlader sidenhen ventralrødderne og løber som et samlet bundt til sit paravertebrale sympatiske ganglion. Nogle af de præganglionære axoner danner synaptiske koblinger med sine segmentale postganglionære nerveceller. Andre axoner fortsætter opad eller nedad langs rygsøjlen i den sympatiske grænsestreng og danner synaptiske forbindelser med postganglionære celler i nabosegmenternes paravertebrale ganglier.

De postganglionære axoner formidler signalerne videre til hjertet, den glatte muskulatur og kirtler i de indre organer i brystkassen og hovedet. Enkelte af de præganglionære sympatiske axoner løber igennem grænsestrengen uden at danne synaptiske koblinger og videre til postganglionære nerveceller beliggende uden for grænsestrengen i de såkaldte prævertebrale ganglier. Disse formidler signalerne videre til indvoldsorganer i bughulen og bækkenet.

På denne måde består de perifere sympatiske nervebaner til alle effektororganerne af to led: et præganglionært neuron fra rygmarven og et postganglionært neuron, der sender sit axon til det aktuelle effektororgan.

De fleste sympatiske postganglionære axoner bruger som neurotransmitter noradrenalin, der virker på adrenerge receptorer på målcellerne. Tæt knyttet til det sympatiske nervesystem er binyremarven. Dette er en sekretorisk (endokrin) kirtel, der innerveres af præganglionære sympatiske nervefibre. Kirtelcellerne producerer hormonet adrenalin ved aktivering af kirtlen. Adrenalin er kemisk nært beslægtet med noradrenalin og har mange lignende virkninger på effektororganene. Også udviklingsmæssigt har binyremarven mange lighedspunkter med de postganglionære sympatiske ganglieceller. Fordi binyremarvens adrenalin tømmes direkte i blodet, virker det imidlertid på adrenerge receptorer over hele kroppen.

De præganglionære nerveceller ligger delvist i hjernestammen og delvist i sakral(korsbens-)delen af rygmarven. De parasympatiske hjernestammefibre løber ud gennem tredje hjernenerve (nervus oculomotorius) til øjet, gennem syvende (nervus facialis) og niende hjernenerve (nervus glossopharyngeus) til spytkirtler og gennem tiende hjernenerve (nervus vagus) til bryst- og bughulens indvoldsorganer.

I alle tilfælde løber de præganglionære axoner til postganglionære neuroner, der er beliggende i væggen i effektororganet. De parasympatiske præganglionære fibre fra sakralrygmarven går også ud gennem de ventrale rødder og løber som nervi coccygeales til endetarmen, urinblæren og kønsorganerne. Igen befinder de postganglionære parasympatiske ganglieceller sig i eller lige omkring væggen i effektororganerne. Dermed er den perifere del af parasympaticus også todelt, men dog gennemgående med ganske korte postganglionære axoner.

De parasympatiske postganglionære aksoner bruger som neurotransmitter acetylcholin, der virker på muskarin-følsomme receptorer på målcellerne.

Nervecellerne er koblet sammen i komplicerede netværk; både med hinanden og med effektorcellerne i tarmvæggen. Systemet bliver således i stand til at styre tarmens bevægelser (peristaltik) og sekretoriske processer i forbindelse med fordøjelsen.

Tarmen innerveres også af postganglionære fibre fra det sympatiske og parasympatiske system. Disse påvirkninger formidles gennem de enteriske ganglieceller, som så påvirker effektorcellerne i tarmen. Den slags effekter er mest udtalt i mavesækken, tolvfingertarmen og endetarmen. I det store og hele er det enteriske nervesystem alene i stand til at kontrollere det meste af tarmfunktionen. Det er koblet sådan, at peristaltik og sekretion opretholdes, selvom sympaticus og parasympaticus er sat ud af funktion. Denne autonomi og den specielle struktur i det enteriske system er grunden til, at det er hensigtsmæssigt at behandle det enteriske system som en selvstændig del af det autonome nervesystem.

De præganglionære axoner danner synapser med de postganglionære neuroner, som via axonerne formidler kontakten til de aktuelle effektororganer. I de præ- til postganglionære synapser er acetylcholin transmittersubstansen både i det sympatiske og det parasympatiske system. Den slags synapser kaldes kolinerge.

I synapserne mellem de postganglionære terminale fibre og effektorcellerne er transmittersubstansen forskellig i de det sympatiske og det parasympatiske nervesystem. Terminalerne til de postganglionære parasympatiske neuroner er kolinerge, mens de postganglionære sympatiske neuroner bruger noradrenalin som neurotransmitter (noradrenerge synapser).

Disse forhold er vigtige både principielt og praktisk, fordi der er en række stoffer, både lægemidler og giftstoffer, der påvirker signaloverføringen i disse (og andre) synapser. De aktuelle lægemidler har kemisk set strukturel lighed med transmittersubstansen, og fordi der bruges forskellige transmittersubstanser i de to systemer, er der lægemidler, der virker specifikt på henholdsvis sympatisk og parasympatisk postsynaptisk signaloverførsel.

Betingelsen for, at en substans skal fungere som transmitter i en synapse, er, at den postsynaptiske celle har specifikke receptor(modtager-)molekyler i cellemembranen. For hver transmittersubstans er der flere forskellige postsynaptiske receptorer, ofte flere hovedtyper med funktionelt forskellige undergrupper.

For acetylcholin er der to hovedtyper: nikotinerge (fordi de også binder giftstoffet nikotin) og muskarine receptorer, fordi de også binder muskarin (videre til acetylcholin). Den kolinerge signaloverførsel fra præganglionære aksoner til postganglionære nerveceller i både sympaticus og parasympaticus formidles af nikotinerge receptorer på de postganglionære celler. Virkningen af parasympatiske postganglionære nerveceller på effektorcellerne formidles af deres muskarine receptorer. Fordi der er forskellige kolinerge receptorer i de to synapser, er der også lægemidler, der selektivt virker på den nikotinerge ganglionære signaloverførsel, og andre som virker på de muskarine receptorer på effektororganerne.

I synapserne mellem sympatiske postganglionære nerveceller og effektororganerne er noradrenalin transmittersubstansen. De adrenerge receptorer på effektorcellerne tilhører imidlertid to forskellige familier med flere undertyper (alfa- og betareceptorer, begge med undertyper 1 og 2). Noradrenalinbinding til de forskellige receptortyper har forskellige effekter (aktivering eller hæmning) i forskellige organer og effektorceller. Igen er der lægemidler med selektive effekter både på organer og effektorceller. Nogle virker på adrenerge, andre på kolinerge synapser. Nogle virker aktiverende (agonister), andre virker hæmmende (antagonister eller blokkere). Nogle virker selektivt på bestemte organer afhængig af distributionen af receptorfamilier og -typer. På denne måde har det autonome nervesystem et stort register af effekter på de forskellige indvoldsorganer, og lægerne har dermed et stort udvalg af vigtige og almindeligt brugte lægemidler, som ofte selektivt kan bidrage med at påvirke organfunktionen ved forskellige typer af funktionsforstyrrelser.

Acetylcholin og noradrenalin blev som de første påvist som transmittersubstanser i det autonome nervesystem. I løbet af det sidste årti er der imidlertid påvist en række andre substanser, der også fungerer som autonome transmittersubstanser. I mange tilfælde er disse stoffer neuropeptider, men det kan også være adenosintrifosfat (ATP) eller serotonin. Ofte forekommer de i præ- eller postganglionære nerveterminaler ud over de "klassiske" substanser noradrenalin eller acetylcholin. De frigøres fra nerveterminalerne sammen med den klassiske transmitter. De kaldes derfor ofte for cotransmittersubstanser og bidrager til at modificere effekten af hovedtransmitteren. Den slags cotransmittere er særligt ofte til stede i nervecellerne i det nerveenteriske system, hvor signalformidlingen er mere kompliceret end i sympaticus og parasympaticus.

Under særlige forhold kan de visceralafferente signaler imidlertid give ophav til intense smerteoplevelser, såsom kolik ved nyre-/galdesten eller tarmslyng og fødselsveer. Den slags smerter skyldes særligt kraftige kontraktioner i disse hulorganers glatte muskulatur. Andre typer af viscerale smerter opleves ved nedsat blodforsyning til dele af hjertet (angina pectoris, hjerteinfarkt).

Et særligt forhold ved denne slags patologiske, viscerale smerter er, at personen ofte ikke lokaliserer smerten til det afficerede organ. I stedet lokaliseres smerten til et hudområde, der tilhører samme rygmarvssegment som det syge organ. Således giver angina pectoris ofte smerter, der stråler ud i venstre arm. Tilsvarende kan galdesten ofte give smerter under højre skulderblad. Denne "fejlagtige projektion" af smertefornemmelsen betegnes "forskudt smerte" og kan skyldes en overlapning af signalerne fra viscerale afferenter og hudafferenter i det aktuelle rygmarvssegment.

Underliggende aktivitet i de præ- og postganglionære sympatiske neuroner betegnes sympaticus-tonus og opretholdes af de nedløbende fibre fra hjernestammen. Med baggrundstonus kan aktiviteten i et organ både øges og reduceres via sympaticus alene. Desuden er mange indre organer under kontrol af både parasympaticus og sympaticus. De to har oftest modsat virkning (aktivering/hæmning) på et givet effektororgan. Mange af reflekseffekterne skyldes en samtidig påvirkning af både sympaticus og parasympaticus, således at øgning i det ene er ledsaget af nedsat aktivitet i det andet ("reciprok" virkning). På denne måde effektiviseres den autonome kontrol af aktiviteten i effektororganerne.