心臓の拍動や胃腸の動きは、自分の意思では変えられません。これらを調節しているのが自律神経で、交感神経と副交感神経の 2 種類があります。
交感神経は脊髄の胸と腰のあたりから、副交感神経は中脳や延髄と、脊髄の下のはしから出ています。目、気管支、心臓、胃腸、ぼうこうには、どれにも両方の神経がつながっています。
2 つの神経は、多くの器官で反対のはたらきをします。自律神経のはたらきをまとめているのは、間脳の視床下部です。
運動すると、筋肉の細胞で呼吸がさかんになり、血液中の二酸化炭素がふえます。延髄はこのふえ方を感じとり、交感神経を通して心臓の拍動を速めます。
拍動が速くなると、酸素を多くふくんだ血液が、全身へ速く送られます。運動をやめて二酸化炭素が減ると、こんどは副交感神経が拍動をゆっくりにします。
こわいと感じたり、おどろいたりしたときにも、交感神経がはたらいて心臓は速く打ちます。気持ちの変化も、意思と関係なく心臓に伝わります。
目の虹彩には、ひとみを広げる筋肉と、ひとみを縮める筋肉があります。交感神経は広げる筋肉に、副交感神経は縮める筋肉にはたらきます。
暗いところや緊張したときは、交感神経のはたらきでひとみが大きくなり、多くの光が目に入ります。明るいところでは、副交感神経のはたらきでひとみが小さくなります。
胃や腸の壁には筋肉があり、くびれが少しずつ先へ進むことで、中の食べ物を送ります。この動きをぜん動といいます。
食事のあとにくつろいでいると、副交感神経がはたらいてぜん動がさかんになり、消化と吸収が進みます。緊張しているときは、交感神経のはたらきでぜん動が弱まります。
運動や緊張のときにはたらくのが交感神経、休んでいるときや食べたあとにはたらくのが副交感神経と考えると、2 つの神経のはたらきを整理しやすくなります。
右心房の壁には、ペースメーカー（洞房結節）とよばれる部分があります。ここが一定のリズムで興奮し、その興奮が心房から心室へ広がって、心臓が縮みます。
カエルの心臓を取り出して神経を切りはなしても、液の中に入れておくと、心臓はしばらく拍動を続けます。拍動のリズムは、心臓が自分でつくっています。
自律神経は、このリズムを速くしたり、遅くしたりします。ふだんは副交感神経が拍動をおさえているので、神経を切りはなすと、拍動は少し速くなります。