뇌나 척수에서 나와 신체의 구석구석까지 이르는 말초신경 가운데 호흡·순환·소화와 같은 생명 유지에 직접 관계하는 장기의 기능, 즉 의지와 전혀 상관없이 식물성 기능에 관계하는 불수의성(不隨意性) 신경을 말한다.

신경계는 중추신경과 이것에 통제되는 말초신경계가 있고, 말초신경계는 체신경계(體神經系)와 자율신경계로 나뉜다.

체신경계는 감각과 근육을 효과기로 해 신체의 운동을 수행하는데, 자율신경계는 내장을 효과기로 해 활동을 조절한다.

〔구조〕자율신경은 독립적인 신경세포를 포함하고, 어느정도 중추신경과 격리되어 자율적으로 기능을 영위한다.

위·심장·혈관·자궁·방광 등을 지배하는 신경이 여기에 속한다.

자율신경의 해부학적 특징은 중추신경에서 나와 직접 목적 장기에 도달하는 것이 아니라 반드시 도중 1개소에서 신경단위를 교대하는 것이다.

따라서 자율신경로는 절전(節前)섬유, 절후(節後)섬유, 양자간의 문합(吻合)으로 구성되어 있다.

자율신경계는 다시 교감신경계(交感神經系)와 부교감신경계(副交感神經系)로 나뉘는데. 이들은 해부학적으로나 기능상으로 서로 차이가 있다.

①교감신경계 : 절전섬유가 척수의 흉수(胸髓)와 요수(腰髓)에서 시작하므로 흉요구분(胸腰區分)이라고도 한다.

이 절전섬유는 척수의 측각(側角)에 있는 세포체로부터 시작해 체성 운동신경섬유와 함께 척수를 떠난후 척수 밖에서 다시 이 섬유들만 갈라져 백교통지(白交通枝)가 된 후, 척추의 측방에 있는 추골방신경절(椎骨傍神經節)에 이른다.

절전섬유의 어떤것은 여기서 추골방신경절 사이를 상하로 달리므로, 이들 신경절은 길이로 달리는 섬유에 의해 연결되어 경추에서부터 미골 사이에 긴 교감신경절 연쇄를 이룬다.

교감신경 절전섬유의 일부는 이곳에서 뉴런을 교체해 절후섬유가 된 후 지배 장기에 이르고, 일부는 뉴런을 교체하지 않고 그대로 지나가 내장신경(內臟神經) 등을 이루면서 좀더말초부 위에놓인 추골전신경절(椎骨前神經節)에서 시냅스를 이룬 후 절후섬유가 되어 심부장기에 이른다.

②부교감신경계 : 절전섬유는 뇌간(腦幹)과 척수의 천부(薦部)에서 시작한다.

이 절전섬유는 제3, 7, 9, l0 뇌신경내에 포함되거나 골반신경(骨盤神經)이 되어 달리다가,대부분은 지배 장기 조직 또는 이에 밀접한 곳에 놓인 종말신경절(終末神經節)내에서 뉴런을 교체한후 짧은 절후섬유가 되어 민무늬근이나 선세포를 이른다.

〔기능〕①콜린동작성 뉴런(cholinergic neuron) : 자율신경계의 모든 절전섬유, 부교감신경계의 절후섬유와 그 말단에서는 이 섬유들의 흥분에 의해 아세틸콜린이 유리되므로 이들 섬유를 콜린동작성 섬유라고 한다.

유리된 아세틸콜린은 전자에서는 절후섬유를 흥분시키고 후자에서는 부교감신경지배 효과기를 자극하는데, 그곳에 있는 콜린에스테라아제(choline esterase)라는 효소에 의해 바로 분해되기 때문에 아세틸콜린의 작용시간은 매우 짧다.

자율신경계내에 있는 시냅스에서는 아세틸콜린이 절후섬유의 흥분만 일으키지만, 효과기에대해서는 그 종류에 따라 흥분효과 또는 억제효과를 나타낸다.

②아드레날린동작성 뉴런(adrenergic neuron) : 대부분의 교감신경성 절후섬유는 그 말단에서 노르아드레날린을 유리하므로 이것들을 아드레날린동작성뉴런이라고 한다.

그러나 땀샘과 골격근내에 있는 일부 혈관벽의 민무늬근을 지배하는 교감신경성 절후섬유는말단에서 아세틸콜린을 유리하므로 콜린동작성 뉴런이다.

교감신경계의 흥분은 지배 장기의 종류에 따라 효과기를 흥분시키거나 억제한다.

③교감신경과 부교감신경의 길항(拮抗)작용 : 내장은 대부분 교감신경과 부교감신경의 2가지 신경으로부터 모두 지배를 받는데 한쪽 신경의 지배만 받는 것도 있다.

2중 신경지배를 받는 경우, 한쪽 신경이 흥분작용을 할 때는 다른쪽은 억제작용을 하며, 이것을 길항작용이라고 한다.

예컨대 혈압이 어떤 원인으로 내려갈 때는 교감신경계가 흥분해 내장반사를 거쳐 혈압을 다시 상승시켜 정상값으로 회복시키고, 혈압이 지나치게 올라가면 부교감신경계가 흥분해 혈압을 떨어뜨린다.

이와 같은 길항작용은 자율신경계의 중추에서도 뉴런 연락망을 거쳐 긴밀한 흥분·억제기능을 나타낸다.

〔중추적 조절〕 연수(延髓)에는 심장기능 및 혈관운동을 초절하는 중추가 있어, 자율신경계를 거쳐 전신 혈액순환을 조절하며, 그 밖에 장기기능을 조절하는 것도 많다.

시상하부(視床下部)에는 체온조절, 음식물 섭취 및 성(性) 행동을 조절하는 중추들이 있어, 이들 조절기능도 자율신경계를 통제함으로써 이루어진다.

대뇌피질도 자율신경계를 지배하는데, 대뇌피질의 운동영역의 한 곳을 자극하면 해당 지배근육의 수축이 일어나고, 동시에 그 근육내에 있는 혈관이 확장되어 혈류가 증가한다.

여러 가지 조건반사는 주로 대뇌피질에서 어떤 신경성 연락이 새로 생기기 때문에 일어나므로, 이것 또한 자율신경계가 대뇌피질의 지배를 받고 있다는 증거이다.