Les différences entre le système nerveux parasympathique et sympathique se fondent sur leur organisation physiologique et anatomique. Le système parasympathique est responsable des fonctions végétatives, utilise l'acétylcholine, un neurotransmetteur, et a les nerfs post-synaptiques courts situés à proximité ou sur les organes qu'ils innervent. D'autre part, le système sympathique est responsable des fonctions de combat ou de vol, utilise la noradrénaline, un neurotransmetteur, et a relativement longs nerfs post-synaptiques que des synapses à une distance des organes qu'ils innervent.
Les deux systèmes font partie du système nerveux autonome (SNA), qui est responsable des fonctions involontaires de la respiration , la circulation, la digestion, la miction et la reproduction. Elle joue également un rôle dans le maintien de l'homéostasie quand le corps fait face à des conditions stressantes, comme la maladie et la famine. Les deux systèmes agissent pour contrôler ces fonctions physiologiques.
Par exemple, le système sympathique permet au corps de s'adapter à des situations stressantes, comme celles qui suscitent l'excitation, la peur, la colère et l'embarras. C'est la raison pour laquelle il est aussi appelé le «système de combat ou de vol." Il augmente le rythme cardiaque , dilate les bronchioles respiratoires pour augmenter l'absorption del'oxygène , et dilate les vaisseaux sanguins pour augmenter l'approvisionnement en sang vers les muscles squelettiques.
En revanche, le système nerveux parasympathique contrôle alimentation, de reproduction, et les fonctions de repos. Il a l'effet inverse que le système sympathique, et diminue la fréquence cardiaque, facilite la libération de digestifs enzymes , et stimule les processus de la miction et de la défécation. Les fonctions opposées expliquent pourquoi une personne ne peut pas uriner, déféquer, ou bien digérer lorsqu'ils rencontrent des situations stressantes.
Les deux systèmes ont myélinisées fibres préganglionnaires qui synapse ou se connecter avec les fibres nerveuses post-ganglionnaires amyéliniques, qui à son tour innervent les organes effecteurs. Ganglion est un amas de synapses, et il y a deux cellules nerveuses préganglionnaires et les cellules nerveuses post-ganglionnaires. L'organisation anatomique de neurones est différente pour chaque système.
Dans le système nerveux parasympathique, le débit sortant préganglionnaire découlent de les noyaux moteurs des nerfs crâniens III, VII, IX et X de la cerveau tige, et des deuxième, troisième, et quatrième segments du sacrum moelle épinière . Les fibres préganglionnaires du système parasympathique puis s'étendent vers l'organe qu'ils innervent et synapse dansles ganglions qui sont proches ou situés à l'intérieur de cet organe. Après la synapse ganglionnaire, les fibres post-ganglionnaires se posent pour innerver certains tissus.
Le système nerveux sympathique est constitué des ganglions sympathiques paravertébraux, qui sont interconnectés avec les nerfs rachidiens, les ganglions prévertébral coeliaque et hypogastrique, et les nerfs des ganglions aux différents organes internes. Fibres sympathiques préganglionnaires quittent la moelle épinière ainsi que les nerfs rachidiens, mais ils vont ensuite se séparer. Ils peuvent également immédiatement synapse avec les neurones post-ganglionnaires sympathiques, passer vers le haut ou vers le bas dans la chaîne sympathique et synapse avec d'autres ganglions, ou bien passer la chaîne et par l'un des nerfs sympathiques à synapse avec un ganglion sympathique périphérique. Fibres sympathiques proviennent de la moelle épinière segments T 1 à T 12 et L 1 et L 2.
signalisation chimiques utilisés pour chaque système a des similitudes et des différences.Dans le système nerveux parasympathique et sympathique, les fibres nerveuses préganglionnaires sécrètent le neurotransmetteur acétylcholine, ce qui les rendcholinergique . La différence réside dans le neurotransmetteur libéré par les fibres nerveuses post-ganglionnaires. Dans le système parasympathique, les neurones post-ganglionnaires sont également cholinergique. En revanche, dans le système nerveux sympathique, les neurones post-ganglionnaires plus libérer la noradrénaline ou l'adrénaline, et sont appelés adrénergique .