O sistema nervoso periférico é uma extensão do sistema nervoso central. Sua função geral é transportar informações do sistema nervoso central para outras partes do corpo para manter a função normal do corpo. Permite ao corpo reagir voluntária e involuntariamente a qualquer estímulo. É composto de feixes de fibras nervosas que estão além do cérebro e da medula espinhal. Alguns dos feixes de fibras nervosas passam a inervar os músculos esqueléticos e os receptores sensoriais. Essas fibras compreendem o sistema nervoso somático. As fibras nervosas restantes inervam órgãos viscerais, músculos lisos, glândulas e vasos sanguíneos. Essas fibras compreendem o sistema nervoso autônomo.
O sistema nervoso somático é composto por nervos originários da medula espinhal. Os nervos que suprem os músculos da cabeça se originam do cérebro. É composto de neurônios motores que fornecem músculos esqueléticos para permitir o movimento. Seu axônio é contínuo da medula espinhal ao músculo esquelético, formando a junção neuromuscular. A junção neuromuscular é uma estrutura importante para a neurotransmissão estimular a contração muscular. A inibição da locomoção ocorre através de vias inibitórias provenientes do sistema nervoso central.
O espaço entre o neurônio motor e o músculo esquelético é chamado de fenda sináptica. O terminal axonal dos neurônios motores libera o neurotransmissor acetilcolina, que é o único neurotransmissor do sistema nervoso somático. A acetilcolina é armazenada dentro de vesículas localizadas na extremidade terminal do botão da fibra nervosa, chamada botão terminal. O botão do terminal contém canais de cálcio. Quando o cálcio é liberado suficientemente, isso desencadeia a liberação de acetilcolina das vesículas na fenda sináptica. A acetilcolina se liga aos receptores colinérgicos nicotínicos, que ativam uma série de reações químicas que alteram a composição iônica da placa terminal do motor.
A liberação de acetilcolina estimula a abertura de canais iônicos para sódio e potássio. As partículas iônicas carregam um gradiente de carga e concentração elétrica. Essa reação geralmente move o sódio para dentro e o potássio para fora, causando uma despolarização da placa terminal do motor. Isso permite que a corrente elétrica flua da placa terminal do motor despolarizado e das áreas adjacentes, acionando a abertura dos canais de sódio dependentes de voltagem. Isso propaga um potencial de ação por todo o órgão efetor, que é o músculo esquelético. A atividade potencial elétrica iniciada se espalha por todo o músculo, permitindo a contração da fibra muscular esquelética. A cadeia de eventos acima mencionada permite o controle voluntário de grupos musculares essenciais para a locomoção.
O sistema nervoso autônomo é composto de nervos que se originam do cérebro e da medula espinhal. Também é conhecido como sistema nervoso visceral porque seus feixes de nervos passam a fornecer órgãos viscerais e outras estruturas internas. Seu axônio é descontínuo e é separado por um gânglio, formando uma cadeia de dois neurônios. O sistema nervoso autônomo possui duas subdivisões funcionalmente diferentes. A divisão simpática permite que o corpo humano responda involuntariamente a situações de emergência, criando uma resposta de "luta ou fuga". A divisão parassimpática permite funções viscerais normais, permitindo o armazenamento de energia para conservar as reservas corporais.
Os neurônios pré-ganglionares do sistema nervoso autônomo liberam acetilcolina na área sináptica, que se liga aos receptores colinérgicos nicotínicos na membrana pós-sináptica. No sistema nervoso parassimpático, os neurônios pós-ganglionares também liberam acetilcolina, que se liga aos receptores muscarínicos localizados nas glândulas salivares, estômago, coração, músculos lisos e outras estruturas glandulares. No sistema nervoso simpático, os neurônios pós-ganglionares liberam noradrenalina, que se liga aos receptores alfa-1 nos músculos lisos, receptores beta-1 no músculo cardíaco, beta-2 nos músculos lisos e receptores alfa-2 adrenérgicos.
As fibras nervosas simpáticas e parassimpáticas estão presentes em todos os órgãos viscerais. Os principais órgãos efetores que regulam os órgãos homeostáticos são a pele, fígado, pâncreas, pulmões, coração, vasos sanguíneos e rins. As fibras nervosas das subdivisões simpática e parassimpática são complementares em função para permitir mecanismos involuntários que preservam os mecanismos homeostáticos internos. A pele serve para regular a temperatura central do corpo, preservando ou conservando a perda de água das glândulas sudoríparas. O fígado e o pâncreas regulam o metabolismo da glicose e lipídios. Os pulmões regulam a concentração de oxigênio e partículas ácidas no sangue, permitindo a inalação de oxigênio e a expiração de dióxido de carbono. O coração e os vasos sanguíneos regulam a pressão sanguínea através de nós rítmicos cardíacos e alterações no diâmetro da parede dos vasos sanguíneos. Os rins regulam a excreção de toxinas no corpo. Também trabalha sinergicamente com os pulmões para manter os níveis normais de pH no sangue.
Os sistemas nervosos somáticos e autonômicos apresentam diferenças estruturais e anatômicas importantes que dão origem a diferentes funções. Os nervos somáticos vêm predominantemente da medula espinhal e são compostos de neurônios motores que viajam para o músculo esquelético. Libera acetilcolina, que estimula a contração voluntária dos músculos esqueléticos. Sua função é controlada por estruturas do sistema nervoso central, como córtex motor, gânglios da base, cerebelo, tronco cerebral e medula espinhal. Por outro lado, os nervos autonômicos vêm da medula espinhal e do cérebro que viaja para vários órgãos internos, músculos lisos, glândulas e vasos sanguíneos. É composto de uma cadeia de dois neurônios com uma área pré-ganglionar que libera acetilcolina e uma área pós-ganglionar que libera acetilcolina para terminais parassimpáticos e norepinefrina para terminais simpáticos. A liberação do neurotransmissor permite o controle involuntário dos órgãos viscerais por estimulação ou inibição. Isso é regulado por estruturas do sistema nervoso central, como o córtex pré-frontal, hipotálamo, medula e medula espinhal.