藥理學(xué)-電子教材:第5章 傳出神經(jīng)系統(tǒng)藥理概論

傳出神經(jīng)系統(tǒng)藥理概論

傳出神經(jīng)系統(tǒng)包括植物神經(jīng)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)。植物神經(jīng)系統(tǒng) (vegetative nervous system) 也稱自主神經(jīng)系統(tǒng) (autonomic nervous system) ，主要支配心肌、平滑肌和腺體等效應(yīng)器；運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)則支配骨骼肌。

自主神經(jīng)系統(tǒng)排除傳出神經(jīng)外，尚包括內(nèi)臟傳入感覺神經(jīng)，然對(duì)后者的生理和藥理研究不多。國(guó)外文獻(xiàn)沿用自主神經(jīng)藥理一詞，實(shí)際上主要指?jìng)鞒龆�不包括傳入神�?jīng)藥理。此外，自主神經(jīng)系統(tǒng)不應(yīng)包括運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，但運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)的遞質(zhì)和受體與植物神經(jīng)系統(tǒng)同屬一個(gè)體系，而傳出神經(jīng)系統(tǒng)藥理一詞自可將這兩類都概括進(jìn)來。因此，我國(guó)沿用傳出神經(jīng)系統(tǒng)藥理一詞較為合理。

植物神經(jīng)自中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出后，都要經(jīng)過神經(jīng)節(jié)中的突觸，更換神經(jīng)元，然后才達(dá)到效應(yīng)器 (effector) 。因此，植物神經(jīng)有節(jié)前纖維和節(jié)后纖維之分。

一、傳出神經(jīng)系統(tǒng)的遞質(zhì)及受體

當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)達(dá)到神經(jīng)末梢時(shí)，在突觸部位從末梢釋放出化學(xué)傳遞物，稱為遞質(zhì) (transmitter) 。通過遞質(zhì)作用于次一級(jí)神經(jīng)元或效應(yīng)器的受體 (receptor) ，發(fā)生效應(yīng)，從而完成神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞過程。作用于傳出神經(jīng)系統(tǒng)的藥物主要是在突觸部位影響遞質(zhì)或受體而發(fā)揮作用。

( 一 ) 傳出神經(jīng)系統(tǒng)的遞質(zhì)

1. 遞質(zhì)學(xué)說的發(fā)展 1921 年 Loewi 通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明遞質(zhì)的存在。實(shí)驗(yàn)是用兩個(gè)離體蛙心進(jìn)行，當(dāng)刺激甲蛙心的迷走交感神經(jīng)干以引起迷走神經(jīng)興奮時(shí)，甲蛙心受到抑制，這時(shí)將甲蛙心的灌注液注入乙蛙心，則乙蛙心也表現(xiàn)出抑制。這就說明甲蛙心迷走神經(jīng)興奮時(shí)，必定釋出一種抑制性物質(zhì)，才能使乙蛙心也受到抑制。后來證明這種物質(zhì)就是乙酰膽堿。此后相繼發(fā)現(xiàn)神經(jīng)節(jié)中的節(jié)前纖維末梢和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢興奮時(shí)，都能釋放乙酰膽堿。本世紀(jì)四十年代，通過 von Euler 的工作證明交感神經(jīng)節(jié)后纖維的神經(jīng)遞質(zhì)是去甲腎上腺素。至此，傳出神經(jīng)系統(tǒng)的化學(xué)傳遞學(xué)說才臻完善。

2. 傳出神經(jīng)突觸的超微結(jié)構(gòu) 突觸中神經(jīng)末梢與效應(yīng)器細(xì)胞或次一級(jí)神經(jīng)元間有一定的間隙，稱突觸間隙。傳出神經(jīng)末梢鄰近間隙的細(xì)胞膜稱為突觸前膜；效應(yīng)器或次一級(jí)神經(jīng)元鄰近間隙的細(xì)胞膜稱為突觸后膜。在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)與骨骼肌的接頭 ( 也稱終板 ) ，這個(gè)間隙約為 15 ～ 20nm ；終板的突觸后膜有許多皺褶，其中聚集著膽堿酯酶，能迅速水解已釋放的乙酰膽堿。在神經(jīng)末梢內(nèi)靠近突觸前膜處，聚集著很多直徑為 20 ～ 50nm 的囊泡 (vesicle) ，囊泡內(nèi)含有大量遞質(zhì)乙酰膽堿。

交感神經(jīng)末梢分成許多細(xì)微的神經(jīng)纖維，分布于平滑肌細(xì)胞之間。這些細(xì)微神經(jīng)纖維都有稀疏串珠狀的膨脹部分，稱為膨體 (varicosity) 。膨體中含有線粒體和囊泡等亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，一個(gè)膨體內(nèi)囊泡的數(shù)目約在 1000 個(gè)左右。囊泡內(nèi)含有高濃度的去甲腎上腺素。

去甲腎上腺素能神經(jīng)內(nèi)的囊泡有大小之分，大囊泡在神經(jīng)節(jié)細(xì)胞內(nèi)形成，以每小時(shí)數(shù) mm 的速度沿軸突向末梢運(yùn)行；小囊泡主要在神經(jīng)末梢形成。運(yùn)行到末梢的還有合成去甲腎上腺素所必需的酶，如酪氨酸羥化酶、多巴脫羧酶和多巴胺β - 羥化酶等，后者存在于囊泡內(nèi)；前二者存在于胞質(zhì)液中。

3. 遞質(zhì)的生物合成與貯存 去甲腎上腺素的生物合成在去甲腎上腺素能神經(jīng)細(xì)胞體內(nèi)和軸突中即開始進(jìn)行，不過在此含量較少，愈到神經(jīng)末梢，含量愈多，末梢內(nèi)的含量約為細(xì)胞體內(nèi)的 3 ～ 300 倍。酪氨酸從血液進(jìn)入神經(jīng)元后，在酪氨酸羥化酶催化下生成多巴 (dopa) 再經(jīng)多巴脫羧酶的催化，脫羧后生成多巴胺 (dopamine) ，后者進(jìn)入囊泡中，經(jīng)多巴胺β - 羥化酶的催化，轉(zhuǎn)變?yōu)槿ゼ啄I上腺素。酪氨酸羥化酶的活性較低，反應(yīng)速度慢，底物要求專一，當(dāng)胞漿中多巴胺或游離的去甲腎上腺素濃度增高時(shí)，對(duì)該酶有反饋性抑制作用，反之，當(dāng)胞漿中多巴胺或去甲腎上腺素濃度降低時(shí)，對(duì)該酶的抑制作用減弱，催化反應(yīng)則加速，故這一步驟是去甲腎上腺素生物合成過程的限速因素，是調(diào)節(jié)去甲腎上腺素生物合成的重要環(huán)節(jié)。去甲腎上腺素形成后，與 ATP 的嗜鉻顆粒蛋白結(jié)合，貯存于囊泡中 ，并可避免被胞質(zhì)液中的單胺氧化酶 (MAO) 所破壞。

乙酰膽堿主要在膽堿能神經(jīng)末梢形成，與其合成有關(guān)的酶和輔酶有膽堿乙�；�酶 (choline acetylas高級(jí)職稱考試網(wǎng)e) 和乙酰輔酶 A(acetylquanxiangyun.cn/zhuyuan/ coenzyme A) 。前者在細(xì)胞體內(nèi)形成并沿軸突轉(zhuǎn)運(yùn)至末梢，后者則在末梢線粒體內(nèi)合成，須先與草酰乙酸縮合成枸櫞酸鹽，才能穿過線粒體膜進(jìn)入胞質(zhì)液中，然后在枸櫞酸裂酶的催化下再形成乙酰輔酶 A 。膽堿乙酰化酶和乙酰輔酶 A 在胞質(zhì)液內(nèi)促進(jìn)膽堿形成乙酰膽堿。乙酰膽堿形成后，即進(jìn)入囊泡并與 ATP 和囊泡蛋白共同貯存于囊泡中。

4. 遞質(zhì)的釋放 現(xiàn)認(rèn)為當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)末梢時(shí)，產(chǎn)生除極化，引起 Ca²⁺ 內(nèi)流促使靠近突觸前膜的一些囊泡的囊泡膜與突觸前膜融合，形成裂孔，通過裂孔將囊泡內(nèi)的遞質(zhì)、 ATP 和蛋白質(zhì)等排出至突觸間隙，這稱為胞裂外排 (exocytosis) 。每一囊泡約含有 1000 ～ 50000 分子乙酰膽堿或約 10000 分子去甲腎上腺素。骨骼肌或平滑肌細(xì)胞有自發(fā)性小終板電位 (miniatuse end plate potential) 或接頭電位，其電位幅度有分極現(xiàn)象；因此提出遞質(zhì)的量子化釋放 (quantal release) 概念。每一量子相當(dāng)于一個(gè)囊泡的釋放量。由于這種電位幅度很小 (0.3 ～ 3.0mv) ，故不會(huì)引起動(dòng)作電位和效應(yīng)。沖動(dòng)到達(dá)時(shí)，可有上百個(gè)囊泡同時(shí)外排，才引起動(dòng)作電位和效應(yīng)。近知嗜鉻細(xì)胞胞漿中的會(huì)合素 (synexin) ，在有 Ca²⁺ 時(shí)，能融合嗜鉻顆粒 ( 相當(dāng)于神經(jīng)末梢的囊泡 ) 膜與細(xì)胞膜。

5. 遞質(zhì)作用的消失 乙酰膽堿作用的消失主要是被神經(jīng)突觸部位的膽堿酯酶水解，一般在釋放后一至數(shù)毫秒之內(nèi)即被此酶水解而失效。去甲腎上腺素主要靠突觸前膜將其攝取入神經(jīng)末梢內(nèi)而使作用消失；這種攝取稱為攝取 1(uptake1) 。攝取 1 是一種主動(dòng)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，也稱胺泵 (amine pump) ，能逆濃度梯度而攝取內(nèi)及外源性去甲腎上腺素。其攝取量為釋放量的 75% ～ 95% ，攝取入神經(jīng)末梢的去甲腎上腺素尚可進(jìn)一步被攝取入囊泡，貯存起來以供下次的釋放。部分未進(jìn)入囊泡的去甲腎上腺素可被胞質(zhì)液中線粒體膜上的單胺氧化酶 (mono-amine oxidase,MAO) 破壞。非神經(jīng)組織如心肌、平滑肌等也能攝取去甲腎上腺素，稱為攝取 2 。此種攝取之后，即被細(xì)胞內(nèi)的兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶 (catechol-O-methyltransferase,COMT) 和 MAO 所破壞；因此攝取 1 可稱為攝取 - 貯存型，攝取 2 可稱為攝取 - 代謝型。此外，尚有小部分去甲腎上腺素釋放后從突觸間隙擴(kuò)散到血液中，最后被肝、腎等的 COMT 和 MAO 所破壞。

( 二 ) 傳出神經(jīng)系統(tǒng)的受體

1. 受體的命名 受體的命名常根據(jù)能與之選擇性地相結(jié)合的遞質(zhì)或藥物而定。能與乙酰膽堿結(jié)合的受體，稱為膽堿受體 (cholinoceptor) 。由于在早期的研究中，發(fā)現(xiàn)位于副產(chǎn)感神經(jīng)節(jié)后纖維所支配的效應(yīng)器細(xì)胞膜的膽堿受體對(duì)以毒蕈堿為代表的擬膽堿藥較為敏感，故這部分受體稱為毒蕈堿 (muscarine) 型膽堿受體 (M 膽堿受體 ) 。位于神經(jīng)節(jié)細(xì)胞膜和骨骼肌細(xì)胞膜的膽堿受體對(duì)煙堿比較敏感，故這些部位的受體稱為煙堿 (nicotine) 型膽堿受體 (N 膽堿受體 ) ，也可將前者稱為 N1 受體，后者稱為 N2 受體。近年發(fā)現(xiàn) M 膽堿受體也有 M1 受體、 M2 受體和 M3 受體之分。 M1 受體主要分布于神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和腺體細(xì)胞，哌侖西平能選擇性地阻斷之； M2 受體似主要分布于心臟； M3 受體似主要分布于平滑肌和腺體細(xì)胞。哌侖西平對(duì) M2 和 M3 受體的親和力較低，阿托品對(duì)三種 M 受體都能阻斷。

能與去甲腎上腺素或腎上腺素結(jié)合的受體稱為腎上腺素受體 (adrenoceptor) 。腎上腺素受體又可分為α腎上腺素受體 ( α受體 ) 和β腎上腺素受體 ( β受體 ) 。β受體又分為β 1 受體和β 2 受體兩種亞型，例如心臟的β受體主要為β 1 受體，支氣管和血管平滑肌的β受體主要為β 2 受體。