Autonomic Nervous System Basics for Med Students

  A.F. 2021   1    Physiology     for 1st year medical students   A.N.S.   “Written Questions”      A.F.2023      

  A.F. 2021   1    ➢   Q. Autonomic is different from somatic (voluntary) motor nerves in:    Somatic   Autonomic   controls  Voluntary  skeletal muscles   involuntary  = visceral: internal organs  Afferent  relay   dorsal horn cells   lateral horn cells.  Efferent :  Origin   Anterior horn cells of S.C.  lateral horn cells   Eff.   One neuron.  Two neurons.  Myelination  Mostly myelinated  -Pregang.  : myelinated  B       - Postgang. : unmyelinated  C     ➢   Q. Autonomic Ganglia: -   •   Ganglion: collection of neurons )postganglionic( outside CNS.   •   Function: distribution centers :  Each preganglionic fiber synapse with 8-9 postganglionic neurons.    Types :  (4) adrenal medulla :   (3) Terminal ganglia :  (2) Collateral ganglia :  (1)    Paravertebral  sympathetic chain :    -   modified  sympathetic   Stimulation causes adrenaline (80%)  and  noradrenaline  (20%) release into blood.  very near to organ   midway between origin and organ, at origin of big vessels   on both sides of vertebral column  site  parasympathetic  Sympathetic mainly  sympathetic only  For     postganglionic are very short   -   ciliary, sphenopalatine, and otic are collateral parasympathetic ganglia.  ganglion for each segment of spinal cord except cervical which are three: superior, middle and inferior  N.B. 

  A.F. 2021   2    Functions of Sympathetic Nervous System (thoraco-lumbar)    Q. Head and Neck   Q. Thoracic Viscera  Q. Abdominal Viscera   Q. Pelvic Viscera   Origin   T1,2  T 1-4  T 7-12  T12 & L 1-3  Course      greater splanchnic n.   lesser splanchnic n.   Ganglia   in paravertebral chain  Collateral    cervical ganglia  cervical and upper 4 thoracic  coeliac   &  superior  mesenteric.   -   inferior mesenteric   Functions    1-   EYE :   1)   Mydriasis (dilatation of pupil):   2)   decrease power of  lens  to  see  far: relaxation of ciliary muscle  3)   widening  of  palpebral  fissure (increase field of vision)  4)   exophthalmus (increase field)  5)   VC   2-   Skin :   1)   Secretory to sweat glands.  2)   Vasoconstriction   3)   erection of hairs.  3-   Salivary  Glands :  trophic  secretion:  conc. and viscid.  4- Cerebral circulation :  flow increased:   1)   rise of systemic ABP   2)   cerebral vessels mildly constricted .  5-  Brain : increase mental alertness  1.   Heart -  1)   Increase  all  properties:   Rate, force  2)   VD  of  coronaries (indirect).  2.  Lungs :  -   Dilatation  of  bronchi.  -   VC   1.   ( GIT ):   -   relaxation of wall  -   contraction  of  sphincters.  2.   Liver :  glycogenolysis   ↑ blood glucose   3.   Spleen :  Contraction:  pouring blood  4.   Adrenal Medulla :   -   adrenaline and noradrenaline in blood  5.   Blood vessels :  VC     1.   GIT :   •   relaxation of wall   •   Contraction  of  internal anal sphincter    2. Urinary Bladder:  -   relaxation of wall.  -   Contraction  of  internal  urethral  sphincter.  3.  Male genital:  -   VC  (shrinkage  of  penis).  -    ejaculation  4.  Female genital:  Variable effects  

  A.F. 2021   3    Functions of Parasympathetic Nervous System (cranio-sacral)    Q. Head and Neck   Q. Thoracic & Abdominal Viscera   Q. Pelvic Viscera   Origin   Oculomotor  (III):    Facial (VII):    Glossopharyngeal (IX):   vagus nerve (X )    S2,3,4  Course     1)   Some  in  sphenopalatine   ganglion: supply  lacrimal and  nasal  glands.  2)   Other  fibers  run to  submandibular   ganglion: supply submanadibular and  sublingual salivary glands  •   secretion  and  vasodilator .         pelvic nerve   Ganglia   ciliary   otic  terminal    terminal  Functions   1)   Miosis  (pupil constriction): Contraction increase  power of  lens:  Contraction  of ciliary  muscle for near vision  supply parotid gland: secretion and vasodilator   1.   Heart :    -   Inhibition  of  all  properties  of atria only  -   does  not supply the ventricles  -   ↓ coronary flow. (indirect).  2-  Lungs   -   Broncho-Constriction   -   Dilatation of blood vessels.  3.  GIT:   -   contract wall   -    relax sphincters   -    Secretory to GIT glands.  4.  On Gall Bladder :  evacuation:   contract  to  wall  and  relax  sphincter of Oddi  1- Defecation :   contraction  of  wall  of  rectum and  relaxation  of  internal  anal sphincter.  2.  Micturition :  contraction  of  wall  of  bladder and  relaxation  of  internal  urethral sphincter.  3.  Erection :  VD of  penis.  4.  Female  genital :   VD.    

  A.F. 2021   4    Chemical Transmission at Autonomic junctions     I.   Q. Acetylcholine  II.   Q. Noradrenaline (Norepinephrine)  Sites  of  release      1)   All preganglionic fibers: sympathetic & parasympathetic   2) All postganglionic parasympathetic fibers. 3) Some postganglionic sympathetic fibers:   •   to sweat glands.    •    to blood vessels of skeletal muscles.  Postganglionic sympathetic fibers, except:  1.    to sweat glands   2.   to the blood vessels of skeletal muscles  Release: “exocytosis”   -   action potential spreads over terminal fibers  -   calcium diffuse into nerve terminals → exocytosis.   Removal   acetylcholine   esterase :     true    pseudo   specificity  specific  non-specific  affinity  great  less  site  nerve endings  plasma    1 )  Re-uptake :  -   by active transport (50-80%).  2)   Diffusion :  to surrounding fluids then blood.   3)   Destruction  by  enzymes such as:  1.   M.A.O .  (deamination):  2.   C.OM.T.   (methylation):   

  A.F. 2021   5    ➢   RECEPTORS   A.  Q.  Cholinergic:    I.   nicotinic   (nicotine activated): in autonomic ganglia   II.   muscarinic   (muscarine activated): in organs  B.  Q.  Adrenergic :  On effector organs Q.  Drugs affecting A.N.S      Alpha   Beta      1    2    1    2   Mechanism of Action   ↑  intracellular Ca ++ .  decreasing c-AMP  increasing c-AMP  Actions   •   Vasoconstriction.  •   Contraction of :  -    Sphincters of G.I.T.  -   Spleen.                                           -   Internal urethral sphincter.  •   Inhibition  of  muscles of intestine.  •   Vasodilatation   •   Inhibition of muscle of:   -Bronchioles                                -Urinary bladder.                  •   ↑  HR  &  force  of  contraction of heart (B1)  •   Metabolic:    Lipolysis  .  Glycogenolysis  receptor   Increase activity:   Decrease activity:   nicotinic   1.   Nicotine small dose  1)   Nicotine large dose    muscarinic   Muscarine  Atropine  adrenergic     1.   Stimulate alfa: Phenylephrine  2.   Stimulate beta: Isoprenaline  1)   block alfa: phentolamine     2) block beta: propranolol