Hệ thần kinh thực vật (Autonomic Nervous System – ANS) là gì?

  Hệ thần kinh thực vật (Autonomic Nervous System – ANS) là một phần không thể thiếu trong cơ thể con người, đóng vai trò kiểm soát các chức năng tự động như nhịp tim, hô hấp, tiêu hóa và huyết áp. Không giống như hệ thần kinh soma, ANS hoạt động ngoài ý thức, giúp duy trì sự cân bằng nội môi và đảm bảo cơ thể hoạt động trơn tru.

Hệ thần kinh thực vật (Autonomic Nervous System – ANS) là gì?

Hệ thần kinh thực vật hay còn gọi là hệ thần kinh tự chủ là một thành phần của hệ thống thần kinh ngoại biên, giúp điều hòa quá trình sinh lý không tự ý bao gồm nhịp tim, huyết áp, hô hấp, tiêu hóa và hưng phấn tình dục.

Cấu trúc và phân chia Hệ thần kinh thực vật

Hệ thần kinh thực vật được phân thành 2 hệ là hệ thần kinh giao cảm và hệ thần kinh đối giao cảm (hệ thần kinh phó giao cảm). Hai hệ này sở hữu vị trí, cấu tạo và chức năng khác nhau. Tuy nhiên, cả hai cùng thống nhất theo cơ sở toàn vẹn để cơ thể con người có thể thích nghi với các hoạt động sống.

Hệ thần kinh giao cảm

Hệ thần kinh giao cảm được xem là một hệ thống chiến đấu hay chạy. Hệ này cung cấp các chức năng như sau:

• Thúc đẩy phản ứng chiến đấu hoặc chạy nhảy của cơ thể, kích thích và tự tạo năng lượng, ức chế tiêu hóa.
• Co mạch để chuyển máu ra khỏi đường tiêu hóa và da.
• Gây co cơ thắt ở ruột và cơ vòng niệu.
• Tăng cường máu di chuyển đến bộ phận cơ xương và phổi.
• Tăng nhịp tim và làm co bóp các tế bào tim.
• Tăng cường lưu thông dòng máu tới cơ xương.
• Lưu thông adrenaline, kích thích giãn tiểu phế quản và hỗ trợ trao đổi oxy phế nang.
• Co giãn đồng tử và cơ mi.
• Hỗ trợ giãn mạch vành.
• Kích thích cực khoái.
• Ức chế nhu động ruột.

Hệ thần kinh đối giao cảm (hệ thần kinh phó giao cảm)

Hệ thần kinh đối giao cảm được xem là hệ thống về nghỉ ngơi, điều hòa cơ thể, vấn đề ăn uống và sinh sản. Các chức năng cụ thể như sau:

• Tăng cường tiết nước bọt, nước tiểu và tuyến lệ ở mắt.
• Co đồng tử và cơ mi để tăng tầm nhìn gần tốt hơn.
• Co ở phổi, tiểu phế quản và giãn mạch máu.
• Giảm nhịp tim và giảm co bóp các tế bào cơ tim.
• Tăng cường việc tổng hợp glycogen ở gan.
• Tăng nhu động và trương lực cơ ở lồng ruột.
• Giãn cơ thắt trong ruột.

Hoạt động của hệ thần kinh thực vật

Hệ thần kinh thực vật hoạt động thông qua việc tiếp nhận các thông tin bên ngoài môi trường hoặc từ bộ phận khác của cơ thể.

• Hệ thống giao cảm và đối giao cảm thường được hoạt động đối ngược nhau.
• Một hệ thống thực hiện nhiệm vụ kích thích cơ thể và hệ thống còn lại sẽ làm nhiệm vụ ức chế. Thông thường, các kích thích sẽ xảy ra qua hệ thống giao cảm và ức chế ở hệ đối giao cảm.

Tuy nhiên, một số trường hợp ngoại lệ có khả năng xảy ra. Cụ thể như:

• Khi hệ thần kinh giao cảm hoạt động giúp tăng huyết áp còn hệ đối giao cảm sẽ làm hạ huyết áp.
• Ở hệ thống tiêu hóa, hệ giao cảm có khả năng làm giảm hoạt động tiêu hóa và hệ thống đối giao cảm giúp tăng hoạt động tiêu hóa.

Hai hệ thống này sẽ phân chia và phối hợp hoạt động để cơ thể điều hòa phù hợp dựa trên tình huống và các nhu cầu cụ thể.

Chức năng của hệ thần kinh thực vật

Hệ thần kinh thực vật giúp điều hòa Huyết áp.

• Nhịp tim.
• Đại tiện, tiểu tiện.
• Phản xạ đồng tử.
• Nhịp thở.
• Hoạt động tình dục.
• Nhiệt độ cơ thể.
• Chuyển hóa.
• Cân bằng điện giải.
• Sản xuất dịch tiết cơ thể như mồ hôi và nước bọt.
• Đáp ứng cảm xúc.

Các con đường thần kinh thực vật kết nối với những cơ quan khác nhau của cơ thể đến thân não hoặc tủy sống. Ngoài ra, cũng có hai chất dẫn truyền thần kinh quan trọng làm nhiệm vụ kết nối trong hệ thống thần kinh thực vật:

• Acetylcholine thường được sử dụng trong hệ phó giao cảm, có tác dụng ức chế.
• Norepinephrine thường hoạt động trong hệ thống giao cảm, có tác dụng kích thích cơ thể.

Rối loạn chức năng hệ thần kinh thực vật

Rối loạn này xảy ra khi các sợi thần kinh của hệ thần kinh thực vật bị tổn thương.

• Mức độ rối loạn có thể từ nhẹ đến nặng thậm chí đe dọa tính nặng và có thể ảnh hưởng một phần hoặc toàn bộ hệ thần kinh thực vật.

• Đôi khi những nguyên nhân gây ra rối loạn là tạm thời và có thể hồi phục. Tuy nhiên, có những nguyên nhân khác gây rối loạn mãn tính hoặc kéo dài, và có thể nặng dần theo thời gian.

Đái tháo đường và bệnh Parkinson là hai ví dụ về tình trạng mãn tính có thể dẫn đến rối loạn chức năng của hệ thần kinh thực vật.

Yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thần kinh thực vật

Ảnh hưởng của vỏ não

Ảnh hưởng của vỏ não lên hoạt động của hệ thần kinh thực vật rõ ràng khi con người có thay đổi cảm xúc, thể hiện bởi sự thay đổi nhịp tim, nhịp thở, co giãn mạch nông và thay đổi hoạt động ở các cơ quan nội tạng.

Phần lớn các phản xạ có sự tham gia của hệ thần kinh tự chủ là do các kích thích từ bên ngoài và từ bên trong cơ thể. Tuy nhiên, cũng có một số phản xạ là do kích thích từ vỏ não, ví dụ như phản xạ thích nghi của mắt với ánh sáng, phản xạ bài xuất phân và nước tiểu,…

Hành não, cầu não và não giữa

Nhiều vùng thuộc hành não, cầu não và não giữa có tác dụng điều hòa các chức năng của hệ thần kinh thực vật như huyết áp, nhịp tim, hoạt động bài tiết của các tuyến tiêu hóa, nhu động tiêu hóa, co cơ bàng quang,..

Các hoạt động chức năng có tính sinh mệnh như huyết áp, nhịp tim, hô hấp,… được điều hòa bởi các trung tâm nằm ở phần thấp của thân não.

Vùng dưới đồi

Vùng dưới đồi là trung tâm cao nhất của hệ thần kinh thực vật.

Kích thích phần trước của vùng dưới đồi gây ra các đáp ứng giống như kích thích hệ thần kinh đối giao cảm, kích thích phần sau vùng dưới đồi gây ra các đáp ứng giống như kích thích hệ thần kinh giao cảm.

Hormone

Hormone tuyến giáp làm tăng tác dụng của giao cảm.

• Tuyến tủy thượng thận sản xuất, giải phóng adrenalin và noradrenalin nên có thể coi là một nơ-ron hậu hạch giao cảm lớn.
• Kích thích dây giao cảm tới thượng thận làm tuyến thượng thận tăng bài tiết catecholamin.

Các cơ quan chịu ảnh hưởng đồng thời bởi 2 cơ chế: trực tiếp của hệ giao cảm và gián tiếp của tủy thượng thận thông qua các hormone.

Stress

Stress kích thích hệ giao cảm.

• Khi hệ thần kinh giao cảm hưng phấn sẽ gây tăng huyết áp, tăng lượng máu tới các cơ nhưng giảm lượng máu tới ống tiêu hóa, thận và một số cơ quan không cần thiết.
• Tăng chuyển hóa tế bào toàn thân, phân giải glycogen trong gan, glucose máu, lực cơ cơ,…

Tất cả những tác dụng này làm cơ thể có khả năng hoạt động mạnh hơn gấp nhiều lần so với bình thường.

Vì vậy, mục đích của hệ thần kinh giao cảm là làm tăng hoạt động của cơ thể trong trạng thái stress. Hiện tượng này được gọi là phản ứng báo động, phản ứng chiến đấu hoặc phản ứng rút lui tùy biểu hiện cụ thể.

Ứng dụng của Hệ thần kinh thực vật

Trong y học và điều trị bệnh lý

• Chẩn đoán và điều trị rối loạn thần kinh thực vật: Các bệnh như rối loạn huyết áp tư thế, rối loạn tiêu hóa chức năng, và bệnh thần kinh tự chủ do tiểu đường đều liên quan đến ANS. Các phương pháp điều trị như dùng thuốc, liệu pháp thần kinh, và điều chỉnh lối sống giúp cân bằng hoạt động của hệ này.
• Ứng dụng trong kiểm soát huyết áp và nhịp tim: ANS có thể bị rối loạn trong bệnh lý tim mạch như tăng huyết áp, nhịp tim nhanh không kiểm soát. Các thiết bị y học như máy tạo nhịp tim hay thuốc chẹn beta được sử dụng để điều chỉnh hoạt động của hệ thần kinh giao cảm.
• Ứng dụng trong điều trị căng thẳng và lo âu: Liệu pháp thư giãn, thiền định và kỹ thuật hít thở giúp kích hoạt hệ thần kinh đối giao cảm, từ đó làm giảm căng thẳng, cải thiện giấc ngủ và giảm nguy cơ bệnh lý tim mạch.

Trong công nghệ thần kinh

• Cấy ghép thần kinh và thiết bị hỗ trợ: Các thiết bị như máy kích thích dây thần kinh phế vị (Vagus Nerve Stimulation – VNS) được sử dụng để điều trị bệnh động kinh, trầm cảm kháng trị và một số rối loạn thần kinh.
• Nghiên cứu về kết nối thần kinh – máy tính: Hệ thần kinh thực vật có thể được tích hợp với công nghệ thần kinh nhân tạo để điều khiển các thiết bị y học, hỗ trợ bệnh nhân bị liệt hoặc mất chức năng thần kinh.

Trong phục hồi chức năng và tăng cường sức khỏe

• Phục hồi chức năng sau chấn thương thần kinh: Bệnh nhân bị tổn thương tủy sống hoặc đột quỵ có thể áp dụng các phương pháp kích thích thần kinh thực vật để phục hồi các chức năng như kiểm soát bàng quang, huyết áp, và nhịp tim.
• Tăng cường hiệu suất thể thao: Việc kiểm soát hệ thần kinh thực vật thông qua huấn luyện hô hấp và tập luyện thể thao giúp cải thiện hiệu suất, tối ưu hóa nhịp tim và phục hồi nhanh hơn sau vận động cường độ cao.

Kết luận

Hệ thần kinh thực vật không chỉ đóng vai trò quan trọng trong điều hòa các chức năng sống mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong y học, công nghệ thần kinh và phục hồi chức năng. Việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của ANS giúp con người kiểm soát căng thẳng, cải thiện sức khỏe tim mạch và điều trị hiệu quả nhiều bệnh lý thần kinh.