“Når kroppen er afspændt, påvirkes det parasympatiske nervesystem, som fremmer psykisk ro.”
“Ubalance mellem sympaticus og parasympaticus har både kropslige, psykiske og adfærdsmæssige følger: det kan være muskelspændinger, koncentrationsbesvær og aggressivitet.“
Intro
Efter min mening er der lidt for mange fortællinger om, hvordan det autonome nervesystem virker, så i dette blogindlæg vil jeg lave en grundig gennemgang af nyere viden, som præsenterer en udvidet forståelse af det autonome nervesystem.
I nedenstående figur 1 – fra en fysiologibog til medicinstuderende og andre universitetsuddannelser – vises bl.a. de centrale dele af nervesystemet i bjælken øverst og det autonome nervesystem (ANS) som en del af det perifere nervesystem nederst i højre side.
Figur 1: Nervesystemets inddeling (Sand, Sjaastad, & Haug, 2004, s. 105).
Her lærer vi, at ANS udgøres af to dele: det sympatiske (sympaticus) og det parasympatiske (parasympaticus) nervesystem, som aktiveres i hhv. krise- og hvilesituationer. Målet for systemet er kroppens organer og indvolde (viscera). Vi ser også ofte, at sympaticus kaldes for kamp-flugt (fight-flight)-systemet, og at parasympaticus knyttes til hvile og fordøjelse (rest and digest), og der anvendes formuleringer som vist i starten af denne artikel.
Jamen, så er det vel godt nok? Nej, det er det ikke, for en sådan opfattelse af ANS er både en grov generalisering, mangelfuld og endda direkte misvisende. Dette vil jeg uddybe ved at svare på en række spørgsmål, og jeg håber, at det kan lede til en meget mere nuanceret forståelse for ANS, som handler om, at der er en stor integration og interaktion mellem ANS på den ene side og resten af nervesystemet samt hormonsystemet på den anden side – en sammenhæng der er essentiel for at varetage kroppens samlede funktion.
Hvad kan man bruge et autonomt nervesystem til?
Claude Bernard foreslog for over hundrede år siden betegnelsen ’milieu interieur’, og omkring 1920 præsenterede Walter Cannon begrebet ’homeostase. Overordnet set handler disse begreber om, at nervesystemet sørger for at koordinere forskellige kropslige systemer og organer (fx hjerte, mave-tarm, blodkar og svedning) for at vedligeholde kroppens indre miljø. Det indre miljø skal ikke forstås som én bestemt tilstand (som fx hvile), men tilstande, hvor væsentlige interne variable såsom kroppens temperatur eller blodtryk holdes inden for definerede værdier gennem aktivitet i ANS (Goldstein, 2013).
Hvordan beskrives ANS?
Det er oftest beskrevet på denne måde (se også figur 2): sympaticus og parasympaticus udgør et viscero-motorisk system, der – fra hver sine udspringsområder i rygmarv og hjernestamme – sender motoriske/efferente nerveimpulser til alle kroppens organer – og de har modsatrettede virkninger på disse organer.
Figur 2: Det autonome nervesystem (parasympaticus vist med orange, sympaticus vist med lilla) (Schibye, 2017, s. 144).
Sympaticus bruger noradrenalin som transmitterstof i synapsen til organerne – og parasympaticus bruger acetylcholin. Desuden går der sympatiske nervefibre til binyremarven, der således stimuleres til at frigive adrenalin til blodbanen. Sammen med den sympatiske grænsestreng er dette medvirkende til, at sympaticus spredes til større områder af kroppen omtrent samtidigt. I modsætning hertil anses parasympaticus som mere lokalt virkende på et organerne (Schibye, 2017).
Samspillet mellem det sympatiske og det parasympatiske output kan illustreres ved deres virkning på hjertet. Der løber således både sympatiske og parasympatiske nervefibre til hjertet. Ved sin egen automati vil hjertet have en pulsfrekvens på ca. 100 slag pr. minut, men ved parasympatisk påvirkning vil pulsen falde – og når den parasympatiske påvirkning bortfalder, så vil pulsen stige op mod 90 igen. Når pulsen skal øges over 90, sker det ved aktivitet i de sympatiske nervefibre, som kan øge pulsen helt op til den maksimale puls på omkring 200 slag pr. minut.
Ovenstående er den almindelige, men også meget forenklede beskrivelse af ANS, og den kan ikke siges at være dækkende for den viden, vi i dag har om autonom funktion.
Ved vi mere om ANS?
I en mere detaljeret beskrivelse opdeler Goldstein (2013) ANS i fem dele, som delvist virker uafhængigt af hinanden. Hver del har sine ansvarsområder og dertilhørende ret distinkte reaktioner på de mangeartede udfordringer af homeostasen.
- Det sympatiske noradrenerge system (noradrenalin som transmitterstof). Der er bl.a. en stor sympatisk nervepåvirkning af hjertet og arteriolerne. Systemet har stor betydning i dagligdags aktiviteter, såsom at rejse sig op, gang og anden fysisk aktivitet samt temperaturregulering, tilpasninger til fødeindtagelser og meget andet.
- Det sympatiske cholinerge system (transmitterstoffet er acetylcholin): Dette system er hovedansvarlig for svedning.
- Det parasympatiske cholinerge system (transmitterstoffet er acetylcholin): Dette system er meget involveret i hele fordøjelseskanalens optagelse af næringsstoffer. Gennem vagusnerven innerverer systemet bl.a. hjertet og mave-tarmkanalen.
- Det enteriske nervesystem: Dette kan opfattes som et lokalt netværk, som styrer mave-tarmsystemet (det står i tæt sammenhæng med det parasympatiske cholinerge system).
- Det sympatiske adrenerge system (adrenalin frigives i blodbanen): I dette system kobles nervesystemet og hormonsystemet. Adrenalins hovedvirkninger er at frigive glucose til cellerne, øge hjertets kraft og øge blodtrykket, og det har desuden flere af de samme virkninger som noradrenalin (det sympatiske noradrenerge system nævnt i punkt 1).
Goldstein (2013) anfører, at denne opdeling medfører, at det er mindre meningsfuldt at snakke om ANS som en samlet enhed, som medfører nonspecifikke, samlede reaktioner i kroppen, men at der for hver type af homeostatisk udfordring vil være aktivitet i de(t) relevante af de fem systemer nævnt ovenfor.
ANS handler dermed først og fremmest om regulering af homeostase for grundlæggende kropslige forhold i dagligdagen. Det er mere differentieret og målrettet samt mindre polariseret og mindre ’dramatisk’ end vendinger som ’kamp-flugt’, ’hvile-fordøjelse’ og ’afslapningssystem’ signalerer.
Derudover viser ovenstående anatomiske og fysiologiske beskrivelser, at ANS ikke har forbindelse til psykisk ro, koncentration, aggressivitet eller muskler, som det beskrives i citaterne i starten af artiklen.
Hvordan foregår den overordnede styring af det autonome nervesystem?
I figur 1 er der i højre side to lyserøde pile, som går fra centralnervesystemet (CNS) ned til det perifere nervesystem, hvor ANS er placeret i figuren. Det er ikke så tydeligt, men det repræsenterer faktisk, at der er væsentlige dele af centralnervesystemet, som er afgørende for hvor meget aktivitet, der skal sendes til de forskellige organer – det er ikke noget, som sympaticus og parasympaticus ’selv bestemmer’ (Buijs, 2013).
Hjernestammen og rygmarven, som ANS udspringer fra, er i øvrigt også dele af CNS, men lige over hjernestammen ligger hypothalamus, som er en interessant struktur i denne sammenhæng, da den ofte kaldes for det overordnede kontrolcenter for ANS. Hypothalamus styrer også udskillelsen af en lang række hormoner, således at hormonsystemet kan supplere ANS med styringen af homeostasen/kroppen.
Hypothalamus er i øvrigt bare én ud af flere dele af hjernen, som af Benarroch bliver kaldt ’det centrale autonome netværk’ (CAN) (Benarroch, 2008: central autonomic network), hvori også amygdala og anterior cingulate cortex (ACC) i hjernebarken i et hierarkisk system påvirker hypothalamus. Critchley et al. (2013, s. 72) illustrerer vigtigheden af en central styring fra hjernebark-niveauet ved at kalde anterior cingulate cortex (ACC) for den viscero-motoriske cortex: ACC styrer ANS ved at initiere og integrere output, som først hypothalamus og endelig sympaticus og parasympaticus leverer til organer, kar mv.
Har ANS kun motoriske dele? Hvad så med det sensoriske input?
Indtil nu ser det tilsyneladende ud til, at ANS udelukkende er et motorisk system. I figur 1 står der under ANS: ’Motoriske nervefibre til kirtler, hjertet og glat muskulatur’, i figur 2 går nerverne fra hjernestamme og rygmarv til organerne, og ovenfor er det beskrevet, at hypothalamus styrer hvilke output, som ANS skal effektuere.
For at systemet kan virke, er der imidlertid i meget høj grad brug for information om tilstanden i kroppen. En sådan information kommer fra viscero-sensorisk/afferente sanseceller, som kan registrere og informere om bl.a. temperatur, vand- og saltbalance, ilt, smerte og meget andet – og med et samlet begreb kaldes denne sanseinformation for interoception. Interoception er ikke noget nyt begreb, men undersøgelser af Bud Craig fra 2002 og frem (fx Craig, 2002; Craig, 2003) har aktualiseret begrebet under overskriften: ’How do you feel? Interoception: the sense of the physiological condition of the body’.
Denne spændende og meget relevante viden om interoception vil vi følge op på i andre blogindlæg, men i forhold til det autonome nervesystem kan man sige, at Craig har identificeret de længe savnede perifere og centrale sensoriske ’komponenter’ af det autonome nervesystem (Craig, 2013, s. 103). De perifere nerveforløb kaldes ’Lamina I-systemet’, og det fører informationerne om kroppens tilstand til insula, der udgør den centrale komponent. Insula, der ligger i hjernebarken, indeholder et overordnet ’kort’ over kroppen, og derved kan insula siges at være den viscero-sensoriske cortex (Critchley et al., 2013, s. 72).
En ny forståelse af et samlet autonomt netværk
Fra at være opfattet meget snævert og som en delvist isoleret enhed, kan man opfatte det autonome nervesystem bredere og som en fuldt integreret del af CNS. Men det kræver, at vi udvider vores forståelse af ANS til at være et samlet autonomt netværk med fire dele:
- Perifert viscero-sensorisk – Lamina I-systemet
- Centralt viscero-sensorisk – Centrale autonome netværk (CAN), primært insula
- Centralt viscero-motorisk – Centrale autonome netværk (CAN), primært ACC og hypothalamus
- Perifert viscero-motorisk – Sympaticus og parasympaticus
Disse fire dele kan vi koble til begrebet homeostase på følgende måde. Den primære opgave for et autonomt netværk er at regulere kroppens funktioner på baggrund af ’beslutninger lavet af hjernen’. Der sker således kontinuerligt: 1) sansninger af kroppens tilstand, der 2) bringes til kontrolcentre i hjernen, der 3) integrerer informationerne og laver et output, der 4) ledes til organer og indvolde.
Hele det centrale autonome netværk og de viscero-sensoriske baner (Lamina I systemet) mangler i figur 1 og 2, og jeg vil derfor præsentere nedenstående figur 3, som kan bruges til at give et billede af et samlet autonomt netværk.
Figur 3: The hierarchical central homeostatic network (PAG: periaqueductal gray, RVLM: rostral ventrolateral medulla, VMM: ventromedial medulla, ANS: autonomic nervous system) (Craig, 2013, s. 105).
I figuren er de sensoriske dele er placeret i venstre side, de motoriske i højre side, og de centrale dele (hjernen) er placeret øverst i figuren.
Bemærk den gule boks, som jeg har sat omkring ’ANS’. Der er som sådan ikke noget galt i at fortsætte med at bruge begrebet i den oprindelige, snævre forstand, hvor sympaticus og parasympaticus er outputsystemer, men det er vigtigt, at man ikke samtidig tillægger ANS betydning, som indebærer de øvrige dele af figuren. Men det risikerer at blive alt for snævert og delvist meningsløst, når vi har så meget ny viden om fx sensorisk input (interoception) og vigtige hjernedele, så jeg tror, det er nødvendigt at gå grundigere til værks og begynde at bruge et begreb, som rummer helheden. Det kunne fx være, som Craig gør det i figur 3: ’det hierarkiske centrale homeostatiske netværk’.
Jeg vil afslutningsvis understrege vigtigheden af at have de centrale dele med i et autonomt netværk, fordi disse dele muliggør tovejs-forbindelsen mellem krop og psyke. Fx spiller amygdala en vigtig rolle ved stressende psykologiske tilstande og fungerer som overordnet regulator af hypothalamus, der sætter både nervesystemet og hormonsystemet i gang. Irritation over en bilkø eller tanker om, at der snart kommer til at ske noget ’stressende’, kan igangsætte sympaticus-respons samt hormonelt respons i form kortisol-udskillelse.
Begrebet ’ro-hvile’, som bl.a. er præsenteret i Mobergs bog om oxytocin fra 2006 (Moberg, 2006) kan på en anden måde illustrere vigtigheden af centrale dele af et autonomt netværk. Oxytocin er både et hormon, som udskilles fra hypofysen, og et transmitterstof i hjernen, som kan fremme pro-social adfærd og hæmme amygdalas igangsætning af stressresponser. Den psykiske ’ro-hvile-effekt’ skyldes således i højere grad oxytocins virkning i hjernen, end det har at gøre med parasympaticus-aktivitet, som har de ovenfor beskrevne virkninger på organer, især fordøjelseskanalens optagelse af næringsstoffer.
Afrunding
Der kan med fordel anvendes nogle nye begreber for tale dækkende om autonom funktion og homeostase; sympaticus og parasympaticus kan suppleres med væsentlige sensoriske og centrale dele af nervesystemet.
Den nye forståelse af et homeostatisk autonomt netværk handler om, at sanseceller i hele kroppen og deres tilhørende sensoriske nervefibre, giver hjernen information om kroppens tilstand og omverdenen. Disse oplysninger oversættes efterfølgende til autonome – samt hormonelle – outputsignaler, der tjener til at opretholde eller ændre organernes fysiologiske tilstand.
Litteraturliste
Benarroch, E. E. (2008). Central Autonomic Network. In P. A. Low & E. E. Benarroch (Eds.), Clinical autonomic disorders (3. ed.). Wolters Kluwer – Lippencott Williams & Wilkins.
Buijs, R. M. (2013). The autonomic nervous system: A balancing act. In Handbook of Clinical Neurology. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53491-0.00001-8
Craig, A. D. (2002). How do you feel? Interoception: the sense of the physiological condition of the body. Nature Reviews Neuroscience.
Craig, A. D. (2003). Interoception: The sense of the physiological condition of the body. Current Opinion in Neurobiology. https://doi.org/10.1016/S0959-4388(03)00090-4
Craig, A. D. (2013). Cooling, pain, and other feelings from the body in relation to the autonomic nervous system. In Handbook of Clinical Neurology. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53491-0.00009-2
Critchley, H. D., Eccles, J., & Garfinkel, S. N. (2013). Interaction between cognition, emotion, and the autonomic nervous system. In Handbook of Clinical Neurology. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53491-0.00006-7
Goldstein, D. S. (2013). Differential responses of components of the autonomic nervous system. In Handbook of Clinical Neurology. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53491-0.00002-X
Moberg, K. U. (2006). Afspænding, ro og berøring – om oxytocins lægende virkning i kroppen. Akademisk Forlag.
Sand, O., Sjaastad, Ø. V., & Haug, E. (2004). Fysiologi – en grundbog. Munksgaard Danmark.
Schibye, B. (2017). Menneskets fysiologi – hvile og arbejde (4. udgave). FADL’s Forlag.