The Autonomic Nervous System and 

Visceral Sensory Neurons

The Autonomic Nervous System and Visceral Sensory Neurons

• The ANS – a system of motor neurons– The general visceral motor division of the PNS– Innervates smooth muscle, cardiac muscle, and glands

– Regulates visceral functions• Heart rate, blood pressure, digestion, urination . . .

The Autonomic Nervous System and Visceral Sensory Neurons

Comparison of Autonomic and Somatic Motor Systems

• Somatic motor system– One motor neuron extends from the CNS to skeletal muscle

– Axons are well myelinated, conduct impulses rapidly

• Visceral Motor (Autonomic nervous) system– Chain of two motor neurons

• Preganglionic neuron• Ganglionic neuron

– Conduction is slower due to thinly or unmyelinated axons

Comparison of Autonomic and Somatic Motor System Pathways

Divisions of the Autonomic Nervous System

• Sympathetic and parasympathetic divisions– Chains of two motor neurons

• Exhibits dual innervation– Nerves of both divisions innervate mostly the same structures

• Cause opposite effects

• Sympathetic – “fight, flight, or fright”– Activated during exercise, excitement, and emergencies– Concerned with liberating energy resources

• Parasympathetic – “rest and digest”– Concerned with conserving and storage of energy

Differences in ANS Divisions

• From different regions of the CNS– Sympathetic – also called the thoracolumbar division

– Parasympathetic –also called the craniosacral division

Differences in ANS Divisions

• Length of postganglionic fibers– Sympathetic – long postganglionic fibers– Parasympathetic – short postganglionic fibers

• Branching of axons– Sympathetic axons – highly branched 

• Influences many organs– Parasympathetic axons – few branches 

• Localized effect

• Neurotransmitter released by postganglionic axons– Sympathetic – most release norepinephrine (adrenergic)– Parasympathetic – release acetylcholine

Sympathetic Pathway

Parasympathetic Pathway

The Parasympathetic Division

• Cranial outflow – Comes from the brain– Innervates organs of the head, neck, thorax, and abdomen

• Sacral outflow – Supplies remaining abdominal and pelvic organs

The Sympathetic Division• Basic organization

– Issues from T1‐L2– Preganglionic fibers form the lateral gray horn

– Supplies visceral organs and structures of superficial body regions

– Contains more ganglia than the parasympathetic division

• Sympathetic trunk ganglia• Prevertebral ganglia

The Role of the Adrenal Medulla in the Sympathetic Division

• Major organ of the sympathetic nervous system

• Constitutes largest sympathetic ganglia 

• Secretes great quantities of norepinephrine and adrenaline 

• Stimulated to secrete by preganglionic sympathetic fibers

Visceral Sensory Neurons

• General visceral sensory neurons monitor:– Stretch, temperature, chemical changes, and irritation

• Cell bodies are located in the dorsal root ganglia

• Visceral pain – perceived to be somatic in origin– Referred pain

A Map of Referred Pain

Visceral Reflexes

• Visceral sensory and autonomic neurons– Participate in visceral reflex arcs

• Defecation reflex• Micturition reflex

• Some are simple spinal reflexes• Others do not involve the CNS 

– Strictly peripheral reflexes

Visceral Reflex Arc

Special Senses

• Senses that have specific concentration of receptors– Vision– Hearing/Equilibrium– Smell– Taste

Visual Pathway

• Optic nerve• Optic chiasma• Optic radiations

– Lateral geniculate body radiates to visual cortex

– Pulvinar (lateral thalamic mass) radiates to visual association areas

– Other radiations to various nuclei involved in visual reflexes 

Vision

• The Eye

Vision• Retinal Layers

– Outer• Photoreceptors

– Inner• bipolar, horizontal and amacrine cells

– Ganglion layer• Ganglion cells

– Optic fiber layer• Forms the optic nerve

The Ear – Hearing & Equilibrium

1

2 3

1. Sound waves enter

2. Sound waves modified

3. Sound waves parsed & transduced

4. Action potentials sent

4

The Ear – Cochlea Detail

1. scala vestibuli2. scala media

(chochlear duct)3. scala tympani4. hair cells5. tectorial

membrane6. cochlear nerve

fibers7. basilar membrane8. spiral lamina

(osseous)

1

45

6

3

2

7

8

Basilar Membrane Resonance Frequencies

The Ear – Vestibule & Semicircular Canals

Relationship between bony and membranous labyrinth in the inner ear

Olfaction

Taste

Taste