Hệ thần kinh ngoại biên (Peripheral Nervous System – PNS)

Cấu Tạo của PNS

PNS được chia thành hai hệ thống chính:

• Hệ Thần Kinh Thân Thể (Somatic Nervous System – SNS): Hệ thống này điều khiển các hoạt động có ý thức, tức là những hoạt động mà chúng ta có thể kiểm soát. Ví dụ như cử động của các cơ xương. SNS bao gồm các dây thần kinh vận động (motor nerves) mang tín hiệu từ CNS đến cơ xương, và các dây thần kinh cảm giác (sensory nerves) mang thông tin từ các thụ thể cảm giác (như da, mắt, tai) về CNS. SNS cho phép chúng ta tương tác với môi trường xung quanh một cách chủ động.
• Hệ Thần Kinh Tự Chủ (Autonomic Nervous System – ANS): Hệ thống này điều khiển các hoạt động vô thức, tức là những hoạt động mà chúng ta không thể kiểm soát một cách có ý thức. Ví dụ như nhịp tim, tiêu hóa, hô hấp, bài tiết. ANS duy trì các chức năng sống thiết yếu của cơ thể. ANS được chia nhỏ thành hai nhánh:
  • Hệ Thần Kinh Giao Cảm (Sympathetic Nervous System): Hệ thống này hoạt động trong các tình huống “chiến đấu hoặc bỏ chạy” (fight or flight), chuẩn bị cơ thể cho các hoạt động cần nhiều năng lượng. Nó làm tăng nhịp tim, huyết áp, hô hấp và giảm hoạt động tiêu hóa. Hệ giao cảm giúp cơ thể đối phó với stress và nguy hiểm.
  • Hệ Thần Kinh Phó Giao Cảm (Parasympathetic Nervous System): Hệ thống này hoạt động trong các tình huống “nghỉ ngơi và tiêu hóa” (rest and digest), giúp cơ thể thư giãn và phục hồi. Nó làm giảm nhịp tim, huyết áp, hô hấp và tăng cường hoạt động tiêu hóa. Hệ phó giao cảm giúp cơ thể bảo tồn năng lượng và duy trì trạng thái cân bằng nội môi.

Chức Năng của PNS

PNS đảm nhiệm ba chức năng chính:

• Tiếp nhận thông tin: PNS thu thập thông tin từ môi trường bên ngoài và bên trong cơ thể thông qua các thụ thể cảm giác (như xúc giác, thị giác, thính giác, vị giác, khứu giác, cảm nhận về nhiệt độ, áp lực và đau) và gửi về CNS để xử lý. Đây là bước đầu tiên trong việc phản ứng với các kích thích từ môi trường.
• Truyền đạt lệnh: PNS truyền đạt các lệnh từ CNS đến các cơ quan, tuyến và mô khác để thực hiện các hành động hoặc điều chỉnh các chức năng của cơ thể. Ví dụ, CNS gửi tín hiệu đến các cơ xương để thực hiện cử động, hoặc đến các tuyến để tiết hormone. PNS đóng vai trò là cầu nối giữa quyết định của não bộ và hành động của cơ thể.
• Điều hòa hoạt động: PNS giúp điều hòa các hoạt động tự động của cơ thể như nhịp tim, hô hấp, tiêu hóa, v.v. thông qua hệ thần kinh tự chủ (ANS). Sự điều hòa này giúp duy trì cân bằng nội môi và đảm bảo hoạt động ổn định của cơ thể.

Các Bệnh Lý Liên Quan đến PNS

Một số bệnh lý liên quan đến PNS bao gồm:

• Bệnh Thần Kinh Ngoại Biên (Peripheral Neuropathy): Tình trạng tổn thương dây thần kinh ngoại biên, gây ra các triệu chứng như tê, ngứa ran, đau, yếu cơ. Nguyên nhân có thể do tiểu đường, chấn thương, nhiễm trùng, hoặc thiếu hụt vitamin.
• Hội Chứng Ống Cổ Tay (Carpal Tunnel Syndrome): Chèn ép dây thần kinh giữa ở cổ tay, gây đau và tê ở bàn tay và ngón tay. Tình trạng này thường gặp ở những người làm việc lặp đi lặp lại với bàn tay và cổ tay.
• Bệnh Guillain-Barré Syndrome (GBS): Một bệnh lý tự miễn dịch tấn công PNS, gây yếu cơ và tê liệt. GBS có thể xảy ra sau một nhiễm trùng và thường bắt đầu với cảm giác yếu hoặc ngứa ran ở chân và lan dần lên cơ thể.

Kết luận

PNS là một phần quan trọng của hệ thần kinh, đảm bảo sự giao tiếp giữa CNS và phần còn lại của cơ thể. Nó đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển các hoạt động có ý thức và vô thức, giúp cơ thể thích nghi với môi trường và duy trì sự sống. Việc hiểu rõ về cấu tạo và chức năng của PNS là rất quan trọng để chẩn đoán và điều trị các bệnh lý liên quan.

Các Dây Thần Kinh trong PNS

Dây thần kinh trong PNS được phân loại theo vị trí xuất phát từ CNS:

• Dây Thần Kinh Sọ (Cranial Nerves): 12 cặp dây thần kinh xuất phát trực tiếp từ não, chủ yếu điều khiển các chức năng ở đầu và mặt. Một số dây thần kinh sọ mang tín hiệu cảm giác, một số mang tín hiệu vận động, và một số mang cả hai loại tín hiệu. Các dây thần kinh sọ đóng vai trò quan trọng trong các giác quan như thị giác, thính giác, khứu giác, vị giác, cũng như trong việc điều khiển các cơ mặt và vận động mắt.
• Dây Thần Kinh Tủy Sống (Spinal Nerves): 31 cặp dây thần kinh xuất phát từ tủy sống, phân bố đến các vùng khác nhau của cơ thể. Mỗi dây thần kinh tủy sống chứa cả sợi thần kinh cảm giác và vận động. Các dây thần kinh tủy sống chịu trách nhiệm truyền thông tin cảm giác từ cơ thể về CNS và truyền lệnh vận động từ CNS đến các cơ.

Truyền Dẫn Tín Hiệu trong PNS

Tín hiệu trong PNS được truyền dẫn thông qua các tế bào thần kinh (neuron). Một neuron điển hình bao gồm:

• Thân Tế Bào (Cell body/Soma): Chứa nhân và các bào quan khác, là trung tâm điều khiển của neuron.
• Đuôi Gai (Dendrites): Nhận tín hiệu từ các neuron khác. Các đuôi gai tăng diện tích bề mặt của neuron, cho phép nó nhận tín hiệu từ nhiều neuron khác.
• Sợi Trục (Axon): Truyền tín hiệu đi. Sợi trục có thể dài tới hàng mét, cho phép tín hiệu được truyền đi xa trong cơ thể.
• Cúc Tận Cùng (Synaptic terminals/Axon terminals): Giải phóng chất dẫn truyền thần kinh (neurotransmitters) để truyền tín hiệu sang neuron tiếp theo hoặc tế bào đích.

Khoảng trống giữa hai neuron hoặc giữa neuron và tế bào đích được gọi là khe synap (synaptic cleft). Tín hiệu được truyền qua khe synap nhờ chất dẫn truyền thần kinh.

Vai Trò của Myelin

Nhiều sợi trục được bao bọc bởi một lớp chất béo gọi là myelin. Myelin hoạt động như một lớp cách điện, giúp tăng tốc độ truyền dẫn tín hiệu. Myelin cho phép tín hiệu “nhảy” từ nút Ranvier này sang nút Ranvier khác, làm tăng tốc độ truyền dẫn lên đáng kể. Bệnh lý liên quan đến sự phá hủy myelin, như bệnh đa xơ cứng (Multiple Sclerosis), có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng về chức năng thần kinh.

Phản Xạ

Một số phản ứng của cơ thể xảy ra rất nhanh mà không cần sự tham gia của não. Đây được gọi là phản xạ. Phản xạ là cơ chế bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây hại. Ví dụ, khi bạn chạm vào vật nóng, tín hiệu cảm giác được truyền đến tủy sống, và tủy sống ngay lập tức gửi tín hiệu vận động đến cơ tay để bạn rụt tay lại. Quá trình này xảy ra rất nhanh, giúp bảo vệ cơ thể khỏi bị tổn thương.

• Principles of Neural Science, Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM, Siegelbaum SA, Hudspeth AJ. McGraw-Hill, 2013.
• Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Hall JE. Elsevier Saunders, 2016.
• Netter’s Atlas of Human Neuroscience, Felten DL, Shetty AN. Elsevier Saunders, 2010.

Câu hỏi và Giải đáp

Sự khác biệt chính giữa hệ thần kinh thân thể (SNS) và hệ thần kinh tự chủ (ANS) là gì?

Trả lời: SNS điều khiển các hoạt động có ý thức, chủ yếu liên quan đến cơ xương, trong khi ANS điều khiển các hoạt động vô thức, chẳng hạn như chức năng của các cơ quan nội tạng, tuyến và mạch máu. SNS chủ yếu sử dụng acetylcholine làm chất dẫn truyền thần kinh, trong khi ANS sử dụng cả acetylcholine và norepinephrine.

Quá trình truyền tín hiệu qua khe synap diễn ra như thế nào?

Trả lời: Khi tín hiệu thần kinh đến cúc tận cùng của sợi trục, nó kích thích giải phóng chất dẫn truyền thần kinh vào khe synap. Chất dẫn truyền thần kinh này khuếch tán qua khe synap và gắn vào các thụ thể trên màng sau synap của neuron tiếp theo hoặc tế bào đích. Sự gắn kết này kích hoạt một phản ứng trong tế bào đích, tiếp tục truyền tín hiệu hoặc gây ra một hiệu ứng cụ thể.

Bệnh lý thần kinh ngoại biên (peripheral neuropathy) là gì và nguyên nhân gây ra bệnh này là gì?

Trả lời: Bệnh lý thần kinh ngoại biên là tình trạng tổn thương các dây thần kinh ngoại biên, gây ra các triệu chứng như đau, tê, ngứa ran, yếu cơ. Có nhiều nguyên nhân gây ra bệnh lý này, bao gồm bệnh tiểu đường, các bệnh tự miễn, nhiễm trùng, thiếu hụt vitamin, tiếp xúc với độc tố và chấn thương.

Vai trò của myelin trong việc truyền dẫn tín hiệu thần kinh là gì?

Trả lời: Myelin là một lớp chất béo bao bọc quanh nhiều sợi trục. Nó hoạt động như một lớp cách điện, giúp tăng tốc độ truyền dẫn tín hiệu thần kinh. Myelin cho phép tín hiệu “nhảy” từ nút Ranvier này sang nút Ranvier khác, thay vì phải di chuyển dọc theo toàn bộ chiều dài của sợi trục.

Hệ thống thần kinh ruột (enteric nervous system) có vai trò gì trong việc điều hòa chức năng tiêu hóa?

Trả lời: Hệ thống thần kinh ruột, một phần của ANS nằm trong thành ruột, điều khiển nhiều khía cạnh của quá trình tiêu hóa, bao gồm nhu động ruột, tiết dịch tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng. Nó có thể hoạt động độc lập với CNS, nhưng cũng nhận tín hiệu từ CNS để điều chỉnh hoạt động của nó.