消化活动的神经调节.ppt

生理学系,消化道活动的神经调节,一、胃肠道的神经支配,外来神经（自主神经系统）,交感肾上腺素能神经,副交感胆碱能神经,非胆碱能非肾上腺素能神经（NANC）,目前认为，外来神经对胃肠活动，尤其是运动只起调制作用,内在神经（肠神经系统）,可独立完成一些反射活动,神经系统对胃肠道功能的整合过程由三个水平的活动协调完成第1级水平：消化道管壁内的内在神经系统第2级水平：椎前神经节第3级水平：中枢神经系统,交感神经系统,椎前神经节,副交感神经系统（迷走神经）,腺体、肌细胞,肠神经系统(ENS)中间神经元,+,神经内分泌系统,（一）中枢神经系统,影响范围广，特异性差,刺激效果取决于多种因素被刺激部位的功能特性刺激频率、刺激强度胃肠道的功能状态麻醉的种类及深度,脊髓：调节胃肠运动的反射中枢e.g胃运动的兴奋点相对集中于胸段脊髓背侧；抑制点集中在灰质前角延髓：调节胃肠运动的基本中枢e.g兴奋性冲动通过内脏大神经和迷走神经两个途径传至胃脑桥及以上结构在调节胃肠运动作的作用不清e.g电刺激猫的前乙状回可兴奋胃的运动，后乙状回则抑制胃的兴奋,（二）自主神经系统,消化道大部分是由自主神经控制（不受人的意识控制）自主神经系统可分为两部分：副交感神经系统交感神经系统,1.副交感神经,胃肠道壁内神经节细胞,胃肠道平滑肌细胞,胃肠运动加强,迷走神经盆神经,2.交感神经,相应神经节细胞,胆碱能神经元的突触前膜,胃肠运动减弱,脊髓胸腰段,节前纤维Ach,a受体,乙酰胆硷,N受体,A.颈上神经节B.颈中神经节C.颈下神经节D.腹腔神经节E.肠系膜上神经节F.肠系膜下神经节,肠道神经节内的兴奋传递,包括慢速和快速突触机制这些电位可以是兴奋性突触后电位（EPSP）,也可以是抑制性突触后电位（IPSP）可以用电刺激突触前纤维引起,1.快速兴奋性突触后电位（f-EPSP）,这是植物神经节内兴奋传递的基本方式过程：节前纤维兴奋传至其末梢引起突触前末梢释放AchAch与节后神经元膜上的N1-R结合该受体分子构型改变，形成单价阳离子通道,K+外流，Na+内流（由于节后神经元静息膜电位驱动Na+内流的电-化学梯度大于驱动K+外流）内流的Na+量多于外流的K+突触后膜去极化达到节后神经元的阈电位水平节后神经元产生动作电位特点：去极化的潜伏期与时程均较短，去极化的幅度较大，称为f-EPSP,2.慢速抑制性突触后电位（s-IPSP）,s-IPSP起减弱植物神经节兴奋传递的作用过程：节前纤维的兴奋传至末梢突触前末梢释放AchAch与小型强荧光细胞(SIF)膜上m-R结合SIF末梢释放多巴胺(DA)DA与节后神经元膜上D2-受体结合,经Gi-蛋白转导以抑制腺甘酸环化酶活性cAMP生成减少K+外流增加引起节后神经元膜内电位降低，即发生超极化特点：此超极化电位的潜伏期与时程均较长，称之为s-IPSP,3.慢速兴奋性突触后电位（s-EPSP）,过程：节前纤维兴奋传至末梢前膜末梢释放AchAch与节后神经元膜上m-R结合导致突触后膜上m通道关闭，M电流(Im)减小，（Im为K+载荷的电流，故实为K+外流减少）节后神经元膜内电位升高，即去极化（但不能使去极化到TP水平）,特点：去极化电位的潜伏期与时程长，称s-EPSP作用：s-EPSP自身不能使节后神经元膜电位去极化到TP水平，不能直接引起节后神经元产生兴奋，故主要是起调制作用,4.迟慢速兴奋性突触后电位(Ls-EPSP),形成过程：用高强度电脉冲刺激节前神经其前末梢释放肽类递质神经肽与突触后膜上相应的受体结合，引起m通道关闭、GK+(K+电导)降低；同时有GNa+和GCa2+增加节后神经元的膜内电位升高，后膜去极化，此去极化电位的潜伏期与时程均较上述几种PSP长，称之为Ls-IPSP,特点：突触前末梢可能释放肽类递质：两栖类动物可能是LHRH；而哺乳动物可能释放SP引起节后神经元产生Ls-EPSP的节前纤维阈值高作用：Ls-EPSP有可能使节后神经元膜去极化到TP水平，使节后神经发放动作电位（兴奋）如果Ls-EPSP不能使后膜去极化到TP水平，则起调制信息传递的作用,ENS是一个位于胃肠、胆胰系统中由神经节、神经丛组成的巨大网络ENS直接从肠道获得信息，在或不在自主神经系统的参与下迅速产生相应的应答ENS的神经也被认为是副交感神经和交感神经、平滑肌细胞、肠粘膜腺体，以及其他壁内神经细胞之间的转换神经元,（三）肠神经系统（entericnervoussystem,ENS）,二、胃肠运动的神经递质及受体,乙酰胆碱及其受体去甲肾上腺素及受体非肾上腺素能非胆碱能递质及受体,（一）乙酰胆碱,由交感神经节前纤维和副交感神经纤维分泌的胃肠道运动的兴奋性递质在胃肠道通过与M受体结合引起平滑肌收缩和外分泌腺的分泌,（二）去甲肾上腺素及受体,由交感神经节后纤维分泌通常根据受体作用的强度又将受体分成a1、a2、1、2共4种亚型在胃肠道通过a、二类受体介导而调节胃肠平滑肌的收缩和舒张运动（为主）,（三）非肾上腺素能非胆碱能递质,兴奋性肽能神经递质抑制性肽能神经递质5一羟色胺,1.兴奋性肽能神经递质,包括P物质（SP）、神经激肽A、神经激肽B，由SP神经分泌。P物质是多肽。通过两种途径引起平滑肌的收缩增加平滑肌细胞内Ca2+浓度激活壁内胆碱能神经释放乙酰胆碱，引起平滑肌收缩所以它既是兴奋性递质，也是乙酰胆碱的调质,2.抑制性肽能神经元递质,目前研究较多的是血管活性肠肽（VIP）NO,（1）血管活性肠肽（VIP）,VIP是28个氨基酸的多肽，由广泛存在于肌间神经丛和粘膜下神经丛的VIP神经元分泌VIP是平滑肌细胞超极化的神经递质。高浓度的VIP可抑制胃肠运动以神经分泌方式作用于局部而不是以循环激素方式发挥效应,（2）NO,L-精氨酸NO+瓜氨酸人和动物胃肠道中有大量NO神经元。电刺激可增加NO的分泌，在体和离体实验表明NO可抑制胃肠平滑肌的收缩机制可能是NO增加细胞内C-GMP水平，导致超极化和舒张，从而抑制胃肠的运动,（3）其它,内源性阿片肽、脑啡肽、内啡肽、强啡肽等物质,3.5-羟色胺（5-HT）,由胃肠道5-羟色胺AUPP细胞分泌，受交感神经和副交感神经调节受体分为5-HT1，、5-HT2、5-HT3等多个亚型，递质不能透过大脑屏障。对胃肠运动起重要作用的是5-HT45-HT可抑制乙酰胆碱的释放，从而阻断或减少乙酰胆碱引起的肠运动,三、肠神经系统,ENS是一个位于胃肠、胆胰系统中由神经节、神经丛组成的巨大网络肠神经丛包括感觉神经元、中间神经元和运动(兴奋性和抑制性)神经元在高等动物中，肠神经包含了大约10亿个神经元，与脊髓的神经元数目大致相同控制着胃肠道运动、分泌、血流及水电解质转运等,作用特点：ENS对消化道功能的调节具有一定的独立性把内脏与中枢神经系统及自主神经系统联系起来,肠肌间神经丛（Auerbach神经丛）：环肌层和纵肌层间,粘膜下神经丛（Meissner神经丛）：粘膜层和环肌层间,（一）ENS的起源,胚胎学研究证实：胚胎第5周，迷走神经嵴的神经母细胞沿神经干由头侧向尾侧迁移到消化道壁形成肌间神经丛的神经节细胞继而形成粘膜下层的神经节细胞整个移行过程到胚胎第12周时完成骶神经嵴的神经母细胞也进入肠道，移行区域仅为后肠，分化较晚,Paul等用免疫组织化学方法研究人胚胃肠发育，显示ENS发育最早的是幽门部，其次是结肠，最后是回肠。证实了ENS是迷走神经嵴细胞从头侧向尾侧迁移及骶神经嵴细胞沿直肠、结肠向头侧移行而成,根据其神经递质，按肠神经生化分为胆碱能；肾上腺素能；5-羟色氨能r-氨基丁酸能；肽能按功能分为：运动神经；分泌神经；感受神经；中间连接神经,（二）ENS的分类,感觉神经元,中间神经元组成的微环路，信息加工,运动神经元,（三）ENS神经元的功能,收缩压、机械磨擦、渗透压、PH、葡萄糖浓度等,肌肉系统、感觉上皮和血管系统,+,-,1.肠运动神经元,包括兴奋性和抑制性运动神经元肠兴奋性运动神经元兴奋肌肉收缩粘膜腺（肠隐窝）分泌水、电解质和粘液,乙酰胆碱和物质,乙酰胆碱和血管活性肠肽(VIP),抑制性运动神经元兴奋，抑制肌肉收缩，松弛肌张力,VIP和一氧化氮,兴奋性和抑制性神经元与消化活动的关系,非消化期是抑制性神经元活动占优势，是消化道壁维持较低的张力消化期间，兴奋性神经元的活动增强括约肌区相反,肠道抑制性运动神经元神经-肌肉支配关系的生理特点,抑制性运动神经元的活动决定了无处不在的慢波何时才能引发收缩，以及收缩开始后传播的距离和方向,中间神经元控制环路,肠道某节段的抑制性运动神经元放电,抑制,该节段的环肌才对慢波起反应,环肌收缩通过控制动作电位的三维传播决定了收缩节段的长度，且收缩节段的边界反映了失活和活性的抑制性运动神经元的移行区域抑制性运动神经元的失活方向即为收缩推进的方向,平滑肌括约肌处的情况正相反,此处抑制性运动神经元通常是静息状态,抑制性运动神经元会在适当时机转为放电状态,临床病理联系,没有抑制性控制，具有自律性的平滑肌将持续收缩，形成梗阻。受累肠段的失控的细胞体中传播的收缩将互相抵触，形成紊乱无效的行为抑制性运动神经元的丧失和障碍是慢性假性肠梗阻和括约肌失弛缓症等失抑制性动力疾病的病理生理基础,受累肠段推进力衰竭（但压力测定发现人小肠收缩活动增强，这神经源性慢性假性肠梗阻的诊断依据）肠肌神经丛有炎性浸润，血清检查有循环抗肠神经元抗体。多数下食管括约肌失弛缓症患者亦有循环抗肠肌神经元抗体神经元变性,2.肠血管运动神经元（分泌神经元）,是ENS中支配肠腺的兴奋性运动神经元，Dogiel型，释放兴奋性神经递质乙酰胆碱和VIP,分泌神经元（+/-）,ENS整合环路的其它神经元,交感节后神经元的突触传入,非神经元细胞（如肠嗜铬细胞和免疫/炎症细胞）的旁分泌,信息传入,肠腺,粘膜下微动脉,分泌神经元放电的总结果是刺激肠腺分泌水、电解质和粘液入肠腔,抑制性传入信息的来源,交感神经系统的节后神经元。释放的去甲肾上腺素作用于2受体抑制分泌神经元放电。此种对分泌的抑制是交感神经系统在血流由内脏转入体循环的自我调节中关闭胃肠道功能的部分机制ENS整合环路，释放的抑制性递质可能是生长抑素,临床病理联系,分泌运动神经元活动增强神经源性腹泻活动减低便秘神经源性腹泻有两方面的致病因素分泌神经元过度放电（e.g.肠嗜铬细胞过度释放5-）交感节后神经元的NA释放的节前抑制，其结果是分泌神经元交感制动作用的去除,3.肠道感觉传入,壁内一级机械感觉传入纤维与平滑肌纤维“串联”，感知肌肉收缩和管壁扩张并发出信号，通过传入神经通路传入脊髓并上升达大脑,从大肠和小肠传入中枢的机械感觉信息由低阈、高阈和静息传入纤维产生。低阈传入纤维感受轻度扩张，传输自主反馈控制所需信息高阈传入纤维需较强扩张激活,可能与过度的扩张或强烈收