第五章 传出神经系统药理学概论第一节第一节 传出神经系统分类传出神经系统分类第二节第二节 胆碱能神经传递胆碱能神经传递第三节第三节 肾上腺素能神经传递肾上腺素能神经传递第四节第四节 传出神经系统的功能及作用于传出传出神经系统的功能及作用于传出 神经系统的药物神经系统的药物掌握:掌握:1.传出神经系统的分类传出神经系统的分类 2.传出神经系统递质和受体的分类传出神经系统递质和受体的分类 及其生理功能及其生理功能熟悉熟悉: : 乙酰胆碱和去甲肾上腺素的生物合成、乙酰胆碱和去甲肾上腺素的生物合成、 转运、贮存、释放和代谢转运、贮存、释放和代谢 课时目标大小脑大小脑脑干脑干延髓延髓脊髓脊髓Efferent (autonomic)Afferent(sensory)Efferent(motor)痛、温、痛、温、触、压、触、压、内脏感觉内脏感觉骨骼肌骨骼肌运动运动内脏内脏运动运动What DoesNervousSystemDo ?PNS在形态和机能上与在形态和机能上与CNS是完整不可分割的整体是完整不可分割的整体,其作用是其作用是联络于联络于CNS和机体其它各系统器官之间和机体其它各系统器官之间将各种内外环境刺激转变为神经信号向将各种内外环境刺激转变为神经信号向CNS传递的传递的神经纤维称为传入纤维,由这类纤维所构成的神经神经纤维称为传入纤维,由这类纤维所构成的神经叫叫传入神经或感觉神经(传入神经或感觉神经(afferent/sensory nerve)。
向外周效应器官向外周效应器官(effector)下传中枢指令的神经纤下传中枢指令的神经纤维称为传出纤维,由这类神经纤维所构成的神经称维称为传出纤维,由这类神经纤维所构成的神经称为为传出神经或运动神经传出神经或运动神经(efferent/motor nerve)第一节第一节 传出神经系统的分类传出神经系统的分类 运动神经运动神经(somatic motor NS) 自主神经自主神经(autonomic NS) 交感神经交感神经(sympathetic NS) 副交感神经副交感神经(parasympathetic NS) 支配心脏、支配心脏、平滑肌和平滑肌和 腺体等腺体等支配骨骼肌支配骨骼肌AChAChACh/DANAACh传出神经传出神经/ /运动神经(运动神经(efferent/motor nerve)躯体运动神经躯体运动神经 Somatic motor N.内脏运动神经内脏运动神经 visceral motor N.即即自主神经自主神经 autonomic N.运动神经运动神经 中枢中枢N元纤维直接投射至效应器元纤维直接投射至效应器( (骨骼骨骼 肌肌),),以以“突触突触”结构相互连接。
结构相互连接 自主神经自主神经 中枢中枢N元纤维首先投射至神经节元纤维首先投射至神经节, ,与神经与神经节节N元形成元形成“突触突触”连接连接, ,神经节神经节N元纤维投射至效应元纤维投射至效应器器( (心脏、血管、腺体、平滑肌心脏、血管、腺体、平滑肌) ),以,以“突触突触”结构连结构连接 肾上腺肾上腺 中枢中枢N元纤维投射至肾上腺髓质元纤维投射至肾上腺髓质, 形形成成 “突触突触” 连接连接 肾上腺髓质分泌肾上腺素入血循环肾上腺髓质分泌肾上腺素入血循环主要特点虹膜开大肌虹膜开大肌 / /睫状肌睫状肌心肌心肌/起博点起博点/传导系统传导系统 支气管支气管/腺体腺体胃胃肾肾肠肠膀胱膀胱/生殖器官生殖器官唾液腺唾液腺立毛肌、立毛肌、汗腺汗腺血管血管Autonomic Sympathetic NSEpinephrine脂肪脂肪动员动员胃肠胃肠抑制抑制糖原糖原分解分解ACTH TSH精神精神警醒警醒骨骼肌骨骼肌兴奋兴奋扩张扩张气道气道心脏心脏兴奋兴奋肾上腺髓质肾上腺髓质Chromaffin Cells交感神经交感神经 参与调节许多生理活动,但其主要功能参与调节许多生理活动,但其主要功能在于整体调节机体在于整体调节机体应激状态应激状态下的反应,如创伤、恐下的反应,如创伤、恐惧、低血糖、寒冷或运动时。
惧、低血糖、寒冷或运动时交感兴奋的效应交感兴奋的效应 心搏加强、加速,呼吸兴奋,血心搏加强、加速,呼吸兴奋,血压升高;动员机体能量储备,代谢提高压升高;动员机体能量储备,代谢提高; ;骨骼肌和心骨骼肌和心脏血流增加脏血流增加, , 同时皮肤、黏膜和内脏器官的血流减同时皮肤、黏膜和内脏器官的血流减少;汗腺分泌增加少;汗腺分泌增加; ;瞳孔和支气管平滑肌扩张瞳孔和支气管平滑肌扩张Autonomic Parasympathetic NSGenitaliaBladderLarge IntestinesKidneyBile DuctsGallbladderSmall IntestinesStomachBronchi/Bronchial GlandsSA & AV NodeSphincter Muscle of IrisCiliary MuscleLacrimal GlandSubmaxillary &SublingualGlandsParotid Gland腮腺腮腺舌下腺、颌下腺舌下腺、颌下腺泪腺泪腺虹膜括约肌虹膜括约肌 睫状肌睫状肌支气管支气管/ /支气管腺支气管腺胃胃小肠小肠胆囊胆囊副交感神经副交感神经 为生命活动所必需为生命活动所必需, , 维持和调节机体维持和调节机体基础的生理活动基础的生理活动, , 如食物的消化吸收和排泄过程。
如食物的消化吸收和排泄过程副交感兴奋的效应副交感兴奋的效应 心搏减慢、血压降低、消化道心搏减慢、血压降低、消化道平滑肌兴奋平滑肌兴奋, , 消化腺分泌增加,皮肤和内脏的血管消化腺分泌增加,皮肤和内脏的血管舒张、瞳孔缩小和膀胱收缩等分别影响不同的组舒张、瞳孔缩小和膀胱收缩等分别影响不同的组织器官以适应机体的织器官以适应机体的“休养生息休养生息”相互协调相互协调, , 相互拮抗相互拮抗 多数器官接受交感、副多数器官接受交感、副交感神经双重支配交感神经双重支配, , 如如迷走神经减慢心率而心迷走神经减慢心率而心交感神经加快心率交感神经加快心率, , 但但一般情况下只有一种神一般情况下只有一种神经系统功能占优势经系统功能占优势少数器官如大部分血管、少数器官如大部分血管、肾上腺髓质、肾、立毛肾上腺髓质、肾、立毛肌、汗腺等只接受交感肌、汗腺等只接受交感神经支配神经支配交感和副交感神经的关系交感和副交感神经的关系交感和副交感神经的关系交感和副交感神经的关系传出神经的信号传递传出神经的信号传递 生物电传递生物电传递 神经冲动神经冲动:讯息以:讯息以动作电位动作电位的形式进行传递的形式进行传递, , 主要见于神经元内部主要见于神经元内部化学传递学说的发展化学传递学说的发展1869年外源性毒蕈碱可以模拟电刺激迷走神经的年外源性毒蕈碱可以模拟电刺激迷走神经的效应,阿托品可以对抗电刺激和毒蕈碱的作用。
效应,阿托品可以对抗电刺激和毒蕈碱的作用 1904年年TR Elliott 肾上腺素是交感神经的化学传递物肾上腺素是交感神经的化学传递物1905年(年(Longley)尼古丁和箭毒在)尼古丁和箭毒在N-M起作用 1907年年Dixon尝试刺激狗迷走神经释放物可抑制另一狗心脏尝试刺激狗迷走神经释放物可抑制另一狗心脏,但但失败 1921年德国的年德国的Loewi 利用并联灌流蛙心证明刺激迷走神经释放利用并联灌流蛙心证明刺激迷走神经释放出抑制另一心脏的物质(半夜做梦醒后忘,第二夜重复梦,凌出抑制另一心脏的物质(半夜做梦醒后忘,第二夜重复梦,凌晨晨3点实验成功)点实验成功) 1930年年Dale 发现发现Ach在在N-M和神经节是传递物质和神经节是传递物质 1946年年Von Euler 证明交感神经末梢释放的是证明交感神经末梢释放的是NA而不是而不是Adr.1921 德国科学家德国科学家 Loewi 的离体双蛙心灌流的离体双蛙心灌流实验 化学传递化学传递突触突触 (synapse) 突触传递突触传递是神经元之间传递信息的是神经元之间传递信息的主要方式主要方式突触(突触(synapsesynapse)是实现神经元之间或神经元与效应细胞间信息传递的机能性接触部位,是特化的结构和区域。
在神经信息的处理中处于关键地位 突触的结构突触的结构 前膜前膜 神经末梢膨大处贴近次级神经末梢膨大处贴近次级神经元的细胞膜神经元的细胞膜, , 膜内侧膜内侧有许多装满有许多装满递质递质的的囊泡 后膜后膜 次级神经元或效应器细胞次级神经元或效应器细胞贴近上级神经末梢的细胞贴近上级神经末梢的细胞膜,膜上有许多膜,膜上有许多受体 间隙间隙 神经末梢与次一级神经元神经末梢与次一级神经元或效应细胞之间的小间隙或效应细胞之间的小间隙由神经末梢合成的特殊化学物质,预先储存于突触由神经末梢合成的特殊化学物质,预先储存于突触前膜内的囊泡内前膜内的囊泡内神经冲动引起递质释放到突触间隙中神经冲动引起递质释放到突触间隙中与后膜与后膜/ /前膜上特异性的受体结合前膜上特异性的受体结合, ,引发冲动或效应引发冲动或效应突触间隙中的递质被迅速清除突触间隙中的递质被迅速清除, , 活性迅速消失活性迅速消失突触传递突触传递 递质递质 ( transmitter )神经递质的释放 依赖依赖Ca2+的释放的释放Ca2+的的荧荧光光标标记记法法测测到到动动作作电电位位到到达达神神经经末末梢梢,活活性性带附近的带附近的Ca2+通道开放,时间大约通道开放,时间大约300 s。
Ca2+进进入入后后,在在离离钙钙通通道道口口50nm范范围围内内,短短时时间间(200 s)造造成成高高Ca2+,在在钙钙通通道道口口10nm处处Ca2+升升高到高到100-200 mol,触发囊泡的胞裂外排触发囊泡的胞裂外排 若末梢释放递质为若末梢释放递质为乙酰胆碱,乙酰胆碱,该神经称该神经称胆碱能神胆碱能神 经(经(cholinergic nerve) 若末梢释放递质为若末梢释放递质为去甲肾上腺素,去甲肾上腺素,该神经称该神经称去甲肾去甲肾上腺素能神经(上腺素能神经(noradrenergic nerve),),也称为也称为肾肾上腺素能神经(上腺素能神经(adrenergic nerve)骨骼肌骨骼肌运动运动交感交感副交感副交感平滑肌平滑肌心脏心脏腺体腺体心脏、血管、心脏、血管、平滑肌平滑肌汗腺汗腺血循环血循环 肾上腺髓质肾上腺髓质AchNAAdNA突触传递突触传递 受体受体 ( receptor ) 是位于细胞膜是位于细胞膜(突触后膜突触后膜/前膜前膜)上的特殊蛋白质上的特殊蛋白质能识别并结合特异性的能识别并结合特异性的配体配体(递质或药物递质或药物)通过一系列通过一系列分子机制分子机制将配体携带的信息传入次级神将配体携带的信息传入次级神经元或效应器从而产生冲动或效应经元或效应器从而产生冲动或效应与与Ach结合的称结合的称乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体, 与与NA或肾上腺素或肾上腺素(AD)结合的称结合的称肾上腺素受体肾上腺素受体受体受体种类种类乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体M受体受体 (毒蕈碱型毒蕈碱型 ): M1 、M2 、M3、M4、M5N受体受体 (烟碱型烟碱型): N1 、 N2 、肾上腺素受体肾上腺素受体 受体受体 ( 型型) : 1 、 2 受体受体 ( 型型) : 1、 2 、 3 神经冲动到达末梢神经冲动到达末梢, ,预先合成并储存于前膜预先合成并储存于前膜内的递质经过胞裂外排内的递质经过胞裂外排量子释放等机制被释放量子释放等机制被释放到突触间隙到突触间隙, , 并与后膜并与后膜上的受体结合。
引发次上的受体结合引发次级神经元产生冲动或效级神经元产生冲动或效应器产生效应随后递应器产生效应随后递质被代谢或重吸收质被代谢或重吸收, , 活活性消失突触传递突触传递一般过程一般过程所谓效应是指靶器官或细胞功能的改变所谓效应是指靶器官或细胞功能的改变功能提高称为功能提高称为兴奋兴奋。