Periferik sinir sistemi, merkezi sinir sisteminin bir uzantısıdır. Genel işlevi, normal vücut fonksiyonunu korumak için merkezi sinir sisteminden vücudun diğer bölgelerine bilgi taşımaktır. Vücudun herhangi bir uyarana gönüllü ve istemsiz olarak tepki vermesini sağlar. Beyin ve omuriliğin ötesinde yatan sinir lifleri demetlerinden oluşur. Bazı sinir lifi demetleri iskelet kaslarını ve duyu reseptörlerini innerve eder. Bu lifler somatik sinir sistemini içerir. Kalan sinir lifleri viseral organları, düz kasları, bezleri ve kan damarlarını innerve eder. Bu lifler otonom sinir sistemini içerir.
Somatik sinir sistemi omurilikten kaynaklanan sinirlerden oluşur. Baştaki kasları besleyen sinirler beyinden kaynaklanır. Harekete izin vermek için iskelet kasları sağlayan motor nöronlardan oluşur. Aksonu omurilikten iskelet kasına kadar süreklidir ve nöromüsküler kavşağı oluşturur. Nöromüsküler kavşak, kas kasılmasını uyarmak için nörotransmisyon için önemli bir yapıdır. Hareketin engellenmesi, merkezi sinir sisteminden gelen engelleyici yollardan meydana gelir..
Motor nöron ile iskelet kası arasındaki boşluğa sinaptik yarık denir. Motor nöronların akson terminali, somatik sinir sistemi için tek nörotransmitter olan asetilkolin olan nörotransmiteri serbest bırakır. Asetilkolin, bir sinir düğmesi olarak adlandırılan sinir fiberinin topuz benzeri terminal ucunda bulunan veziküller içinde saklanır. Terminal düğmesi kalsiyum kanalları içerir. Kalsiyum yeterince salıverildiğinde, bu asetilkolinin veziküllerden sinaptik yarık içine salınmasını tetikler. Asetilkolin, motor uç plakasının iyonik bileşimini değiştiren bir dizi kimyasal reaksiyonu aktive eden nikotinik kolinerjik reseptörlere bağlanır.
Asetilkolin salınımı, sodyum ve potasyum için iyonik kanalların açılmasını uyarır. İyonik parçacıklar bir elektrik yükü ve konsantrasyon gradyanı taşır. Bu reaksiyon genellikle sodyum içeriye ve potasyumu dışarıya doğru hareket ettirerek motor uç plakasının depolarizasyonuna neden olur. Bu, depolarize motor uç plakasından ve bitişik alanlardan elektrik akımının, voltaj kapılı sodyum kanallarının açılmasını tetiklemesine izin verir. Bu, iskelet kası olan efektör organ boyunca bir aksiyon potansiyeli yaymaktadır. Başlatılan elektriksel potansiyel aktivite, tüm kas içine yayılarak iskelet kası lifinin kasılmasına izin verir. Yukarıda adı geçen olaylar zinciri, hareket için gerekli olan kas gruplarının gönüllü kontrolünü sağlar.
Otonom sinir sistemi, beyin ve omurilikten kaynaklanan sinirlerden oluşur. Viseral sinir sistemi olarak da bilinir, çünkü sinir demetleri viseral organları ve diğer iç yapıları sağlamaya devam eder. Aksonu süreksizdir ve iki nöron zinciri oluşturarak bir ganglion ile ayrılır. Otonom sinir sisteminin fonksiyonel olarak farklı iki alt bölümü vardır. Sempatik bölünme, insan vücudunun acil durumlara istemsiz yanıt vermesini ve “kavga veya kaçış” yanıtı oluşturmasını sağlar. Parasempatik bölüm, vücut rezervlerini korumak için enerji depolamasına izin vererek normal visseral fonksiyonlara izin verir.
Otonom sinir sistemi preganglionik nöronlar sinaptik alanda asetilkolin salgılar, bu sinaptik membrandaki nikotinik kolinerjik reseptörlere bağlanır. Parasempatik sinir sisteminde, gangliyon sonrası nöronlar, tükürük bezleri, mide, kalp, düz kaslar ve diğer glandüler yapılarda bulunan muskarinik reseptörlere bağlanan asetilkolin de serbest bırakır. Sempatik sinir sisteminde, ganglion sonrası nöronlar düz kaslardaki alfa-1 reseptörlerine, kalp kasındaki beta-1 reseptörlerine, düz kaslardaki beta-2'ye ve alfa-2 adrenerjik reseptörlere bağlanan norepinefrin salgılar..
Hem viseral organlarda hem sempatik hem de parasempatik sinir lifleri bulunur. Homeostatik organları düzenleyen ana efektör organlar deri, karaciğer, pankreas, akciğerler, kalp, kan damarları ve böbreklerdir. Sempatik ve parasempatik alt bölümlerden gelen sinir lifleri, iç homeostatik mekanizmaları koruyan istemsiz mekanizmalara izin verme işlevini tamamlayıcı niteliktedir. Deri, ter bezlerinden su kaybını koruyarak veya koruyarak vücudun çekirdek sıcaklığını düzenlemeye yarar. Karaciğer ve pankreas, glikoz ve lipitlerin metabolizmasını düzenler. Akciğerler, oksijen inhalasyonuna ve karbondioksit ekshalasyonuna izin vererek kandaki oksijen ve asidik partikül konsantrasyonunu düzenler. Kalp ve kan damarları, kalp ritmik düğümleri ve kan damarı duvar çapı değişiklikleri yoluyla kan basıncını düzenler. Böbrekler vücuttaki toksinlerin atılımını düzenler. Ayrıca normal kan pH seviyelerini korumak için akciğerlerle sinerjik olarak çalışır.
Somatik ve otonom sinir sistemleri, farklı işlevlere yol açan belirgin anatomik ve yapısal farklılıklara sahiptir. Somatik sinirler ağırlıklı olarak omurilikten gelir ve iskelet kasına giden motor nöronlardan oluşur. İskelet kaslarının istemli kasılmasını uyaran asetilkolin salgılar. Fonksiyonu, motor korteks, bazal gangliyonlar, beyincik, beyin sapı ve omurilik gibi merkezi sinir sistemi yapıları tarafından kontrol edilir. Öte yandan, otonom sinirler hem omurilikten hem de çeşitli iç organlara, düz kaslara, bezlere ve kan damarlarına giden beyinden gelir. Asetilkolini serbest bırakan preganglionik alana sahip iki nöron zinciri ve parasempatik terminaller için asetilkolin ve sempatik terminaller için norepinefrin serbest bırakan post-ganglionik bir alandan oluşur. Nörotransmitter salınımı, visseral organların stimülasyon veya inhibisyon ile istemsiz kontrolüne izin verir. Bu prefrontal korteks, hipotalamus, medulla ve omurilik gibi merkezi sinir sistemi yapıları tarafından düzenlenir..