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自主神經系統參與調節的靶組織有心臟，血管、內臟平滑肌及腺體。它協助維持機體內環境穩態。該系統包括傳入通路、傳出通路及大腦、脊髓中分布的調節該系統功能的神經元核團。 脊髓自主神經反射活動部分地解釋了機體自主調節及穩態的形成。然而，脊髓自主神經反射受到了脊髓以上的腦干核團及下丘腦的調節，進而在中樞神經系統中形成了等級式調控。自主神經系統分為功能相反的、解剖結構完全不同的兩部分：交感神經部分和副交感神經部分。二者解剖結構上完全獨立，在藥理性質（即藥物反應上）上作用相反，故稱為交感神經系統和副交感神經系統。其重要之處在于大量的常用藥物中（如治療高血壓的藥物、調節胃腸功能的藥物及維持正常心率的藥物）均對自主神經系統內的神經元發揮主要作用。
概述自主神經系統及其交感神經（胸腰）和副交感神經（顱骶）一、自主神經的傳出結構 自主神經系統的傳出部分由交感神經及副交感神經組成，二者起源于不同區域的節前細胞。同軀體運動系統相比，自主神經系統的傳出部分更加分散。在軀體運動系統，次級神經元直接從脊髓或腦投射至受支配的靶細胞（軀體肌細胞），無中繼的神經元。這使每一肌纖維均受獨立的神經支配，實現更精確的調控。 形成對比的是，自主神經系統的傳出部分是傳導較慢的二級神經元鏈。自主神經系統的初級神經元（突觸前的，神經節前神經元）位于脊髓灰質的側角或腦干的神經核團內。初級神經元的軸突通常直徑較小，為B型有髓纖維，軸突延伸至神經節內的次級神經元（突觸后的，神經節后神經元）。進而，次級神經元的軸突支配至靶組織內，其軸突通常為無髓鞘的C型纖維。自主神經系統廣泛投射至許多靶組織，但區別于軀體運動系統的精確支配。由于節后神經纖維較節前神經元數量多，比例約為32:1，故每個節后神經元可能支配很大的區域。(一)交感神經系統 交感神經系統或稱自主神經系統的交感部分，起源于第1-12胸髓及第1-2腰髓內灰質側角的細胞，為節前細胞。 
自主神經系統（左側半）的交感神經部分 1.交感神經節前傳出纖維 節前纖維多數為有髓纖維。它沿著脊髓前角在胸腰處形成了白交通支，并經白交通支進入交感干。交感干位于胸椎、腰椎椎體的兩側。白交通支內的纖維或進入交感干直接同神經節細胞形成突觸，或上行、下行數個節段后再與神經節細胞形成突觸，或直接穿過交感干間接地同交感干的類似組織（如腹腔神經節及腸系膜上神經節）形成突觸。起源于胸髓的下7節段的內臟神經穿過交感干延伸至腹腔神經節及腸系膜上神經節，在腹腔神經節及腸系膜上神經節內形成突觸，節后纖維經腹腔神經叢進入腹腔臟器。起源于胸髓最下節段及腰髓上節段的內臟神經在腸系膜下神經節及與腹下神經叢相聯系的神經節內形成突觸，節后纖維分布于下腹部及盆腔的內臟器官。2.腎上腺 內臟神經的節前神經元同時投射至腎上腺髓質的嗜鉻細胞。直接與內臟神經節前神經纖維形成突觸的腎上腺嗜鉻細胞起源于神經嵴，被認為是失去軸突的變異節后神經元。3.交感神經節后傳出纖維 多數為無髓鞘的神經節后纖維構成了灰交通支。灰交通支可能同脊神經伴行一段距離或直接延伸至靶組織。灰交通支加入脊神經，進而分布至脊神經分布區域，調節血管收縮、毛發運動及汗液分泌。頸上交感神經節發出的分支構成頸內動脈與頸外動脈周圍的頸交感神經叢，并形成頭面部的交感神經。這些節后交感軸突從頸動脈神經叢發出進而投射至頭面部的涎腺、淚腺、瞳孔開大肌、瞼板肌、汗腺及血管平滑肌。來自3對頸交感神經節的心臟上部神經纖維投射至心底的心叢并支配心肌。調節血管舒縮的分支起自上部5個胸交感神經節，延伸至胸主動脈及肺后神經叢。而調節擴張肌的神經纖維經肺后神經叢支配至支氣管。（二）副交感神經系統 副交感神經系統或是自主神經系統的副交感部分起自腦干灰質（動眼神經核的中間部、Edinger-Westphal核、上泌涎核、 下泌涎核）及骶髓中間3節段灰質內的細胞（S2-4）。起源于S2、S3及S4的大部分節前纖維從脊髓中樞延伸至其支配的內臟表面或終端神經節細胞在腸道內與梅斯那神經叢或奧爾巴赫神經叢形成突觸聯系。因為副交感神經的節后神經元同其支配的組織距離較近，故其軸突較短。副交感神經的分支全部局限于內臟結構。 
自主神經系統傳出類型 （Pre，節前神經元；Post，節后神經元） 4條腦神經的傳出部分含副交感纖維。動眼神經、面神經及舌咽神經將副交感或內臟傳出纖維投射至頭面部。上述神經中的副交感軸突分別在睫狀神經節、蝶腭神經節、頜下神經節和耳神經節內形成突觸聯系。迷走神經的自主神經纖維通過椎前神經叢分布至胸、腹部內臟。盆神經的副交感神經纖維通過腹下神經叢分布至大部分結腸、盆腔內臟及生殖器。
頭部自主神經
（三）自主神經叢 自主神經叢是一個大的神經網絡，交感神經、副交感神經及其傳入纖維分布其中。 心叢位于氣管分叉處及心底大血管根部，由心臟交感神經及迷走神經的心臟支構成，分布至心肌及心臟的血管中。左、右肺叢加入到心叢，并分布于肺根處的左、右主氣管及肺動脈附近。肺叢由迷走神經和胸交感神經的上部構成，分布至肺內氣管及血管。
腹腔神經叢位于上腹部的腹主動脈表面。它由食管神經叢延伸來的迷走神經、腹腔神經節發出的交感神經及從胸主動脈延伸而來的交感神經構成。腹腔神經叢通過大量的亞神經叢投射至大部分腹腔內臟：橫膈、肝、脾、胃上部、腎上腺、腎、睪丸或卵巢、腹主動脈及腸系膜上叢、腸系膜下叢。腹下叢位于第5腰椎椎體及骶岬前方。它由來自主動脈神經叢及腰神經節的交感纖維，來自盆神經的副交感纖維構成。它兩側的部分即盆腔神經叢，位于直腸的兩側。它通過伴隨髂內動脈臟支的亞神經叢投射至盆腔內臟及生殖器。這些亞神經叢包括投射至直腸的直腸中叢，投射至膀胱、精索及輸精管的膀胱叢，投射至前列腺、精囊及陰莖的前列腺叢，投射至陰道、陰蒂的陰道叢，投射至子宮、輸卵管的子宮叢。二、頭面部自主神經支配 自主神經在頭面部的支配比較復雜。頭面部皮膚僅受來自頸上節的交感神經節后纖維支配。頸上節伴隨頸外動脈分支延伸，經頸動脈神經叢發出支配頭面部的神經纖維。但是，深部結構(眼內肌、涎腺、鼻咽部黏膜）卻接受來自交感神經及副交感神經的雙重支配，該支配通過頸內動脈神經叢（來自上頸叢的節后交感纖維）及4對腦神經的副交感神經傳出纖維實現。 在顱內有4對自主神經節：睫狀神經節、蝶腭神經節、耳神經節和頜下神經節。每個神經節均接受交感神經纖維、副交感神經纖維及來自三叉神經的感覺纖維。這些神經節內只有副交感神經纖維形成突觸聯系。交感神經纖維與感覺神經纖維并不換元而直接穿過上述神經節支配靶組織。
頭部自主神經 睫狀神經節位于眼眶后部，視神經與外直肌之間。其副交感神經纖維來自動眼神經的E-W核或其附近。交感神經纖維由來自穿過頸內動脈叢的頸上節發出的節后纖維構成。感覺支來自視神經的鼻睫支。10-12支短小的睫狀神經分布于支配晶狀體收縮的睫狀肌和虹膜的括約肌。虹膜開大肌由交感神經支配。蝶腭神經節位于翼腭窩深部，同上頜神經相聯系。其副交感神經纖維經舌腭神經和巖大神經由上泌涎核發出。交感神經纖維經巖深神經（它加入到淺表的到巖大神經內構成了翼管內的翼神經）由頸內動脈叢發出。感覺神經纖維大部分來自上頜神經，小部分經鼓室叢及翼管神經起源于Ⅶ、Ⅸ腦神經。分布區域為：①支配咽穹窿黏膜的咽支；②支配鼻腔、腭垂、扁桃體及上腭黏膜的鼻咽支；③支配眼眶骨膜及淚腺的眼眶支。耳神經節位于面神經下頜支的內側，顳下窩內卵圓孔的正下方。其副交感神經纖維發自延髓的下泌涎核，同第Ⅸ對腦神經、鼓室神經叢及少量巖大神經伴行；交感神經纖維經腦膜中動脈神經叢由頸上節發出。其感覺纖維來源可能有第Ⅸ對腦神經、穿過鼓室神經叢及少量巖大神經由膝神經節發出的第Ⅶ對腦神經。耳神經節向腮腺發出分泌纖維及感覺纖維。發自三叉神經的少量軀體運動纖維穿過耳神經節支配鼓膜張肌及腭帆張肌。
頜下神經節位于下頜骨內側，舌咽神經與下頜腺管之間。其副交感神經纖維由穿過舌腭神經、鼓索神經及鼓室神經叢由上泌涎核發出的第Ⅶ對腦神經；交感纖維發自頜外動脈神經叢；感覺纖維經舌腭神經、鼓索神經及鼓室神經叢由膝神經節發出。支配下頜下腺及舌下腺。三、內臟自主神經傳入通路 自主神經的傳入纖維的神經元胞體位于一些腦神經及脊神經內。雖然一些傳入纖維為有髓纖維，但大多數屬無髓鞘纖維，故傳導速度較慢。內臟痛覺神經支配總結如下表。 | | | | | | | 交感神經 | | 胃、脾、小內臟、結腸、腎、輸尿管、膀胱（上部）子宮（底）、肺
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| | | | | 直腸、膀胱三角、前列腺、尿道、子宮的宮頸、陰道上段
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內臟疼痛神經支配
（一）脊髓傳入通路 脊髓的自主神經傳入通路為骶中神經、胸神經及上腰神經。骶神經接受盆腔器官的感覺沖動，參與骶部副交感神經傳出的性反射及排尿、排便反射的調控。軸突接受來自心臟、上消化道、腎及膽囊的疼痛沖動，與胸神經、上腰神經伴行。 這些內臟傳入纖維同饑餓、惡心及定位不明的內臟痛等感覺有關(上表）。內臟的痛覺沖動可能同某一皮節的痛覺沖動合并，形成牽涉痛。典型例子有膽囊源性的肩部痛、心肌缺血相關的左上肢或咽喉痛。（二）腦干傳入通路 舌咽神經及迷走神經的傳入軸索，將心臟、大血管、呼吸道及胃腸道的大量感覺沖動傳導至腦干。相關的神經節為舌咽神經下核及迷走神經下核（之前稱為結節狀神經節）。 這些傳入纖維可能參與通過特異受體或受體分布區域來實現調節的反射：血壓調節、呼吸頻率及深度調節及心率調節。這些感受壓力刺激的壓力感受器位于主動脈弓和頸動脈竇。對缺氧敏感的化學感受器位于主動脈體與頸動脈體。一個對化學敏感的區域位于延髓，它含有可以隨腦脊液中pH、PCO2變化而改變放電模式的化學感受性神經元。
頸動脈和主動脈體的位置
四、自主神經系統的等級調控 在大腦和脊髓的許多區域均存在一個功能上的等級調控，自主神經系統內同樣存在。等級調控通過內臟反射在人體縱軸的不同水平而發揮影響。 （一）脊髓 蠕動反射及排尿反射等自主反射在脊髓形成，大腦的下行通路可對其進行修正、抑制或激發 。 
支配膀胱的神經走行
以控制膀胱的自主神經的分布為例，位于骶髓的S2、S3及S4水平的節后副交感神經元參與構成控制膀胱的基礎反射環路，當膀胱膨脹的感覺信號沖動激發副交感神經的神經元時，副交感神經纖維發放沖動，激發逼尿肌，抑制尿道括約肌。因此條件反射完成，膀胱排空。嬰兒的排尿功能便是初級的逼尿肌反射。童年期過后，該反射受到下行通路的影響，包括有意識地進行括約肌松弛進而排尿或有意識的括約肌收縮進而抑制排尿。
脊髓橫斷的患者可能損傷排尿功能。脊髓休克導致低血壓及排尿排便反射消失。盡管數天或數周之后反射會恢復，但可能是不完全恢復。例如，膀胱經常無法完全排空，可能導致膀胱炎及自主排尿（自主的或神經源性膀胱）消失。橫斷層面不同，逼尿肌反射可能被激發或抑制，神經源性膀胱可能呈痙攣性或遲緩性 。
痙攣性神經性膀胱，是由S2節段以上的脊髓完全不完全橫斷引起
（二）延髓 延髓同脊髓的雙向聯系為灰質旁的有髓固有纖維束。舌咽神經、迷走神經傳入纖維在孤束核終止，參與調節呼吸、心血管及消化功能。大多數反射活動同延髓的內臟傳出性核團及網狀結構有關。這些區域可能參與調節血糖水平及其他反射活動，如分泌唾液、排尿、惡心、打噴嚏、咳嗽及嘔吐。 （三）腦橋 臂旁核由小腦上腳附近的一群神經元構成，調節延髓中控制呼吸節律的神經元。當腦干在延髓與腦橋之間被橫斷時，呼吸中樞可以繼續控制呼吸周期的形成。 （四）中腦 調節反射、瞳孔光反應及其他反射活動在中腦第Ⅲ對腦神經的神經元核團復合體附近實現整合。下丘腦發至腦干內臟傳出核團之間的通路同導水管及腦室周圍灰質背側的縱行纖維束相伴行。 (五)下丘腦 作為自主協調的重要區域，下丘腦針對內、外環境的改變進行自主活動的整合調節。下丘腦后部區域參與交感神經系統調節，前方區域參與副交感神經系統的調節。重要的下行通路為背側縱束，同垂體間的聯系協助下丘腦在內臟功能方面的調節作用。 (六)邊緣系統 邊緣系統又稱內臟腦，同下丘腦之間存在緊密的解剖、功能聯系。邊緣系統的許多部位均參與調節情緒的內臟表現及驅動性行為、恐懼、憤怒、侵略、進食活動等。激活該系統后便出現下列自主活動：心血管及消化道反應、排尿、排便、立毛反射及瞳孔變化。上述活動的傳導很大程度通過下丘腦。 （七）大腦新皮質 大腦新皮質針對遇到壞消息或好消息后的反應可能激發諸如面部潮紅或泛白等自主反應。低血壓或心率下降導致的暈厥可能是情緒刺激誘發迷走神經抑制。 （八）腸神經系統 傳統觀念認為，消化道由自主神經支配。然而。近來發現與腸道相關的一群神經元，有時被稱為“消化道固有神經系統”可以不依賴中樞神經系統而發揮作用，但仍然接受中樞神經系統的調節。這些網狀神經元結構調節胃腸道運動、分泌功能、血管活性及炎癥反應，現已被命名為“腸神經系統”。腸神經系統包含位于大量神經節內的約10億個神經元。這些神經節通過神經束相互聯系，形成2個網絡。 第一個為腸內的肌間神經叢(又稱奧爾巴赫神經叢)，位于形成消化道的肌肉層之間，從食管至直腸均存在。投射至小神經節的其他纖維將消化道同胰腺、膽囊形成聯系。黏膜下神經叢又稱梅斯那神經叢，主要局限于腸道黏膜下，突出分布于小腸內。在小腸的黏膜下叢調節分泌活動及血管活性，其相應神經支配胰腺、膽囊、膽總管及膽囊管。腸神經支配腸道內主管運動、分泌的平滑肌細胞、內分泌細胞及脈管系統的細胞。它受交感神經系統及副交感神經系統調控。副交感神經系統調控通路多數通過迷走神經（上消化道）和骶神經（結腸下端及直腸）實現。多數節前副交感神經屬膽堿能神經，通過煙堿受體和毒蕈堿受體作用于腸神經系統。相反，投射至消化道的節前交感神經纖維屬腎上腺素能神經。消化道的感覺信息從結狀神經節內的初級傳入神經元經迷走神經和內臟神經傳至中樞神經系統。五、遞質 （一）類型 自主神經活動調控許多重要機體功能。許多藥物發揮作用是通過對自主神經系統不同部位的活動進行激活或抑制來實現，藥理及藥物治療主要是基于我們對自主神經系統的神經生化的了解。 自主神經傳導物質調控著許多內臟功能；主要有乙酰膽堿與去甲腎上腺素。交感神經系統和副交感神經系統的節后纖維釋放不同的物質（但有特例），這是二者發揮相反功能的藥理學基礎。神經節前末端釋放乙酰膽堿。副交感神經的節后神經元及支配汗腺、血管舒張的交感神經的節后神經元也分泌乙酰膽堿。去甲腎上腺素屬兒茶酚胺類，主要在交感神經節后神經元釋放。去甲腎上腺素同其甲基衍生物--腎上腺素，由腎上腺髓質分泌。盡管許多內臟神經均分泌二者，但腎上腺素不被當做交感神經的遞質。抑制腎上腺素能而不影響去甲腎。上腺素能的藥物，在作用于內臟器官的腎上腺素能神經時基本不發揮藥理作用。P物質、生長激素抑制素、血管活性腸肽、腺苷及腺苷三磷酸可能也有內臟神經遞質的功能。 （二）功能 自主神經系統可分為膽堿能神經與腎上腺素能神經。膽堿能神經元包括節前神經元、副交感神經節后神經元、支配汗腺的交感神經節后神經元及支配血管平滑肌、骨骼肌的交感神經節后神經元。外周血內通常無乙酰膽堿。由于膽堿能神經末端有高濃度的膽堿酯酶，因此局部分泌的乙酰膽堿通常是短時間內、較分散地發揮作用。
自主神經和軀體運動神經一些解剖和藥理學特征
腎上腺髓質內，節后神經元失去軸突而變異為直接將兒茶酚胺釋放入血。作用于髓質的節前膽堿能神經元成為腎上腺的分泌神經。除外支配血管擴張和汗腺的部分，交感神經的節后神經元通常被當做腎上腺素能神經。去甲腎上腺素與乙酰膽堿相比，持續時間更長，作用區域更廣。(三)受體 根據對藥物的不同敏感性，去甲腎上腺素作用的靶組織分為兩大類，因此存在兩種類型的去甲腎上腺素受體-a、β。a受體調節血管收縮，β受體介導心率增快和心肌收縮增強等活動。a、β受體均有兩種亞型:a1、a2和β1、β2。a受體、β受體在節前、節后細胞膜上均有分布。節前β去甲腎上腺素能受體為β1受體，節后為β2受體。
節前受體和節后受體在去甲腎上腺素能神經元的神經末梢
（四）作用于自主神經系統的藥物 某些藥物通過模擬或抑制膽堿能神經、腎上腺素能神經的釋放來發揮作用。藥物也能改變下列活動：遞質合成、神經末端的存儲、釋放并作用至效應細胞及反應的終止。有時藥物可能影響兩種遞質。 雖然膽堿能神經的節前、節后遞質相同，藥物在節前、節后卻發揮不同的作用。毒蕈堿對自主神經節不發揮作用，但是在平滑肌和腺體卻模仿乙酰膽堿起作用，這些細胞上的乙酰膽堿受體稱為毒蕈堿受體。有乙酰膽堿作用的藥物包括乙酰膽堿、乙酰膽堿類似物及膽堿酯酶抑制藥。阿托品、顛茄及其他自然的或合成的顛茄類藥物通過阻礙遞質結合于內臟器官來抑制乙酰膽堿發揮作用。乙酰膽堿的一些功能如傳導節前至節后的神經沖動不能被阿托品抑制，因為有煙堿仍在起作用。阿托品存在時，乙酰膽堿發揮煙堿樣作用，受體稱為煙堿-乙酰膽堿受體，該受體分布在神經肌肉連接處及節前、節后的突觸之間。筒箭毒、六烴季銨及美卡拉明主要通過阻礙骨骼肌上的膽堿能運動神經元末端遞質的釋放來發揮藥理作用，以前用來治療高血壓。阻斷內臟效應器上去甲腎上腺素作用的藥物常被稱作腎上腺素能---神經元抑制藥、抗腎上腺素能藥或交感神經阻滯藥。 （五）致敏作用 自主神經效應器（骨骼肌、心肌、腺體）在部分或完全脫離其正常的神經聯系后，對于正常作用其的神經遞質將會更加敏感，這被稱為去神經增敏狀態。上述效應即所謂的去神經Cannon定律，節后干預的效果較節前干預更顯著。
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