自主神经系统

1 自主神经系统简介自主神经系统简介 药物不会在身体内增加新的功能 只是改变身体原有的功能 因此在了解药物的作用 之前 需要先了解正常的生理功能 一 神经系统之结构一 神经系统之结构 分为两类 分为两类 1 包含大脑及脊髓之中枢神经 2 中枢神经系统以外的神经元 就是周边神经 周边神经又分为两种 周边神经又分为两种 1 第一种是传入神经 也就是感觉神经 2 第二种是传出神经 中枢神经藉由传出神经来控制身体各个部分 由中枢传至周边的神经可分为两种 由中枢传至周边的神经可分为两种 1 第一种是可以用意志控制的 例如骨骼肌是经由体神经来控制 2 另一种是无法用意志控制的 例如心跳 血压 胃肠道的运动 这一部份 的功能就是透过自主神经系统来控制 因为这些神经有自主性 不受意志 的控制 所以叫做自主神经 二 自主神经系统二 自主神经系统 A 两种不同型态的传出神经元将中枢神经传出的神经脉冲传送到作用器官上 1 节前神经元 神经节前的神经元 2 节后神经元 神经节后的神经元 神经节指的是在周边组织 神经细胞聚集的地方 神经元与神经元交接的地方或者是神经元与作用器官交接的地方叫做 Synapse 突触 突触可分为前后 突触前的神经纤维释放出神经传递物质 neurotransmitter 由突触后的受体 receptor 来接收 细胞以此方式来传递讯 息 表达作用 B 在解剖学的基础上分为两类 注意 解剖学的分类就是一种位置上的分类 1 交感神经 Sympathetic 其节前神经元从脊髓胸段的第一段到腰段的第三段 传出来 节前神经元的细胞体 cell body 位于脊髓内 神经纤维 axon 传至 2 神经节 传出的纤维不是很长 在神经节与节后神经元相接 节后神经元的 细胞体位于神经节内 其神经纤维传到作用的器官 也就是内脏 2 副交感神经 Parasympathetic 其节前神经元是从延脑内或者是脊髓荐骨的 2 3 4 段传出 神经纤维很长 一直传至位于内脏附近的神经节与节后神 经元相接 节后神经元再传至内脏 C 交感神经及副交感神经在体内分布的位置不一样 他们在体内的作用也不一样 他 们的作用大体上可以说是互相对抗 1 交感神经的作用在当受到惊吓想逃时就会显现出来 而且显现出一种整体性的 反应 这些作用包括 瞳孔扩张使更多的光线进入视网膜 支气管扩张 使肺部的换气量增加 心跳加快 心收缩力增强 血压上升 胃肠道的运动降低 体表及内脏器官的血管收缩 但骨骼肌的血管扩张 使骨骼肌有充分的血 流供应 增加肝醣的分解 而增加血糖的浓度 2 副交感神经大部份的作用和交感神经的作用相反 刚刚所说的交感神经兴奋作 用的反向就是副交感神经的作用 3 虽然大部分的器官都受到两种神经支配但亦有少数的器官只受一种神经支配 例如副交感神经没有支配血管 而二种神经系统的作用也不全相反 例如二种 系统皆增加唾液腺的分泌 4 交感神经与副交感神经在体内保持一种平衡的状态 一有失调就会造成疾病 通常在白天或警觉性高时交感神经的活性会较高 夜晚 饭后或睡觉时 副交 感神经系统的活性较高 瞳孔的收缩由两种肌肉控制 第一种是放射肌 第二种是环状肌 当交感神经兴 奋使放射肌收缩 瞳孔就会放大 副交感神经兴奋则使环状肌收缩 造成瞳孔缩小 此外 交感调控远距离的对焦 副交感则负责近物的对焦 三 介绍两种新名称 三 介绍两种新名称 A Cholinergic neuron 胆碱素性神经元 神经纤维所释放的传递物质为 3 Acetylcholine ACh 乙酰胆碱 B Adrenergic neuron 肾上腺素性神经元 神经纤维所释放的传递物质为 Norepinephrine NE 正肾上腺素 自主神经系统透过这两种神经元来发挥作用 将自主神经系统与上面这二种神经元 配合在一起 参照图 3 2 1 一般说来 交感节后神经元释放的传递物质为 NE 属于 Adrenergic neuron 副交感神经节后神经元释放的物质为 ACh 属于 Cholinergic neuron 因此影 响 NE 作用的药物 会影响交感神经系统 影响 ACh 作用的药物则会影响副交 感系统 2 汗腺的分泌由交感神经系统 解剖名称 控制 但传至汗腺的交感节后神经元所 释放的传递物质为 ACh 亦即属于 cholinergic neuron 因此影响 ACh 作用的 药物 会影响汗腺的分泌 3 整理如下 a 属于 Adrenergic Neuron 的神经元有 交感神经节后神经元 b 属于 Cholinergic Neuron 的神经元有 传至神经节之节前神经元 交感及副交感 副交感节后神经元 交感传至肾上腺髓质之神经元 交感传至汗腺之节后神经元 体神经元 某些中枢神经元 交感神经兴奋后会活化肾上腺髓质使其释放 Epinephrine 肾上腺素 Epinephrine 进入血液循环分布至全身各处 因此 交感神经兴奋后会活化 1 受交感神经元支配的 器官 2 不受神经元支配但有肾上腺素性受体的器官 四 受体四 受体 receptor receptor 突触后有受体 receptor 来接收突触前神经纤维所释放的传递物质 这样子 norepinephrine 或者是 acetylcholine 的作用才能表现出来 A 自主神经的受体可分为二大类 4 1 Cholinoceptor cholinergic receptor 胆碱性受体 与 ACh 结合的受体 可再分为二类 a Nicotinic receptor 烟碱受体 因为尼古丁 烟碱 与这种受体的结 合比 acetylcholine 与这种受体的结合强 因此称此类受体为 nicotinic receptor 这类受体位于神经肌肉接合处及自主神经节 b Muscarinic receptor 蕈毒碱受体 Muscarine 为一种毒菇内含的物质 其与这种 receptor 的结合比 acetylcholine 强 位于副交感节后神经元 所支配的器官上 2 Adrenoceptor adrenergic receptor 肾上腺素受体 与 NE 结合的受体 位 于交感节后神经元所支配的器官上 B 受体是一种蛋白质 当传递物质与受体结合后 就会活化受体 受体被活化后可能 会打开一些管道 Channel 或者会增加第二转讯物 second messenger 的产生 进 而造成一些细胞内的反应 C 交感神经或副交感神经释放的物质只有两种 Acetylcholine 或者是 Norepinephrine 但是他们产生的作用非常的复杂 非常的多样性 例如 当交感 神经兴奋的时候 体表的血管会收缩 然而供应骨骼肌的血管会放松 使更多的血 液可以供应骨骼肌的活动 所以可以应付突发状况 交感节后神经元都是一样释 放 Norepinephrine 但却使不同部位的血管产生不一样的作用 为什么会这样 很简单 因为受体不一样 受体不一样所传递的作用也就不一样 前述受体 胆碱 性受体 蕈毒碱受体 肾上腺素受体 皆可再细分为数个亚型 每个亚型活化后所 呈现出的反应不同 五 自主神经受体及其活化后所呈现的反应五 自主神经受体及其活化后所呈现的反应 当交感神经或副交感神经兴奋 在某一器官活化某一类的受体后 会产生各种不同 的生理作用 1 Muscarinic receptor 在器官上的受体可以分为 M1 M2 M3 M1 存在于胃壁 细胞 M2 见于心脏及平滑肌细胞 M3 于外泌腺及平滑肌上发现 这些亚型受 体皆存在于神经元上 2 Nicotinic receptor 的受体分为 NM NG NB 3 Adrenergic receptor 的受体大体上可分为 1 2 1 2 1 受体主要位 5 于血管平滑肌上 2 受体位于突触前 1 受体位于心脏 2 位于支气管平滑 肌上 交感神经或是副交感神经作用的多样性就是因为这些不同的受体造成的 而且有很 多药物是藉由作用在专一的受体上来发挥他的药效 如果有一个药物属于 1 adrenoceptor 的作用剂 那么这一个药物应该是一个具有选择性 只会作用在心 脏 增加心跳及收缩力的药物 体内不同器官所具有的肾上腺素及胆碱素性受体的类型不同 因此当交感或副交感 神经系统兴奋时 体内各器官就呈现出多样性的生理作用 参照表 3 4 六 影响自主神经系统的药物六 影响自主神经系统的药物 只要会影响 Cholinergic 或 Adrenergic neuron 传导的药物 就会影响自主神经 系统 因此介绍药物之前 需先了解 cholinergic 及 adrenergic neuron 的传导 相关的名称 以影响 cholinergic neuron 传导的药物为例 a 作用与 acetylcholine 类似的药物 cholinergic agonists 胆碱性致效剂 cholinoceptor stimulants 胆碱性受体刺激剂 cholinomimetic drugs 拟胆碱性药物 parasympathomimetics 拟副交感神经药物 b 阻断 acetylcholine 作用的药物 cholinergic antagonists 胆碱性拮抗剂 cholinergic blockers 胆碱性阻断剂 cholinoceptor antagonists 胆碱性受体拮抗剂 anticholinergic drugs 抗胆碱性药物 parasympatholytics 副交感神经抑制剂 6 胆碱性药物胆碱性药物 一 一 CholinergicCholinergic NeuronNeuron 的神经传导 的神经传导 可分为七个步骤 1 首先 choline 胆碱被运入细胞内 然后与 Acetyl CoA 反应产生 acetylcholine 2 之后 acetylcholine 进入储存小泡 vesicle 3 当有动作电位传至神经末梢时 神经末梢细胞膜上的钙通道打开 增加胞内钙 离子的浓度 使突触小泡与细胞膜结合而释放 acetylcholine acetylcholine 的释放可被 Botulinum Toxin 肉毒杆菌毒素 或 aminoglycoside 抗生素阻断 4 释放出的 acetylcholine 与突触后的受体结合 5 藉由改变离子的流动或第二传讯物的量来产生作用 6 Acetylcholine 会被位于突触的 acetylcholinesterase 水解成 choline 及 acetate 7 最后 choline 被回收到神经纤维 被再利用 影响其中任何一个步骤 都会影响 Cholinergic Neuron 的传导 目前临床上使用的药 物以影响第四个步骤为主 二 二 CholinergicCholinergic agonistagonist 胆碱性致效剂胆碱性致效剂 A 就是那些具有与 acetylcholine 相同作用的药物 当一个药物与 acetylcholine 的 作用类似时 它可以作用在很多地方 它会作用在副交感节后神经纤维支配的器官 汗腺 肌肉以及交感或副交感神经的神经节等 影响之范围 视浓度之高低而定 就药理学的观点 药物最好能专一性 选择性 的作用在目标器官 怎样能使药物只 作用于副交感节后神经纤维所支配的器官而不影响肌肉或神经节呢 第一 在器官 上 与 acetylcholine 结合的受体是 muscarinic receptor 但肌肉或神经节上 acetylcholine 的受体是 Nicotinic receptor 所以一个只作用在 muscarinic receptor 的药物 就具有选择性 第二 如果一个药物对二种 receptor 皆有作用 或是会增加 acetylcholine 的释放量 则这个药物不具专一性 但是只要局部给药 就可以限定药物的作用范围 而达到作用的选择性 B 简单的将其分为两类 7 1 直接作用型 直接对 muscarinic receptor 或 及 nicotinic receptor 作用的药物 药物称为 muscarinic agonist 或 及 nicotinic agonist 2 间接作用型 抑制 acetylcholinesterase 的药物 acetylcholinesterase 被抑制 后 神经末梢释放出的 acetylcholine 不能被水解 在突触的量就会 增多 作用就会加强 药物称为 cholinesterase inhibitors 胆碱脂 抑制剂 或 anticholinesterase drugs 抗胆碱脂 药物 C 直接作用剂 作用与活化副交感神经后的作用相同 如增加胃肠道蠕动 缩瞳等 Acetylcholine 作用部位太多 而且很快被 acetylcholinesterase 水解掉 临床上的用 途不大 Carbachol 对 Muscarinic 及 Nicotinic receptor 皆有作用 不易被乙酰胆碱 水解 用于眼科之缩瞳剂 Bethanechol 只对 Muscarinic receptor 有作用 不会被乙酰胆碱 水解 对胃肠道及膀胱的作用较具特异性 用于无张力状态的膀胱及增加手术后的胃肠蠕动 Pilocarpine 由毛果芸香的树叶提炼出的生物碱 只对 Muscarinic receptor 有作用 局部使用可快速降低眼内压 用于青光眼的治疗 D 间接作用剂 此类药物依抑制乙酰胆碱脂 的方式分为可逆性及不可逆性 1 可逆性 Neostigmine 8 为四级胺化合物 不能透过血脑障壁 无中枢神经系统作用 对眼角膜渗 透力差 不应用于眼科 刺激膀胱及胃肠道的蠕动 治疗手术后尿滞留 腹胀 能改善重症肌无力 myasthenia gravis 的症状 Edrophonium 作用与 neostigmine 类似 作用时间极短 可逆性作用且肾脏能迅速清除此药 静脉注射用于重症肌无力的诊断 若注射此药无法改善症状 则可能是其 他因素导致肌肉收缩无力 Physostigmine 毒扁豆碱 可通过血脑障壁 产生中枢神经兴奋作用 用于青光眼的治疗 pilocarpine 较佳 2 不可逆性 有机磷化合物 Isoflurophate 与 acetylcholinesterase 形成不可逆性的共价结合 用于青光眼 作用时间 7 天 农药 Parathion 神经毒气 Sarin 中毒症状 表 4 7 蕈毒碱性 副交感过度兴奋的症状 腹泻 缩瞳 支气管痉挛 流涎 盗汗 心博减慢等 烟碱性 肌肉麻痹 中枢 兴奋 颤抖 意识混乱 3 乙酰胆碱 之再活化 Pralidoxime PAM 复活胆碱酯 三 三 CholinergicCholinergic antagonistantagonist 拟胆碱素性拮抗剂拟胆碱素性拮抗剂 阻断 acetylcholine 作用的药物 此类药物可细分成三类 A 第一类药物阻断副交感节后神经元释放的 acetylcholine 对 muscarinic 9 receptor 的作用 此类药物叫做 antimuscarinic agent 抗毒蕈素性药物 或 muscarinic antagonists 蕈毒碱性拮抗剂 B 第二类药物是阻断节前神经元与节后神经元在神经节接合处的传导 称为 ganglionic blocker 神经节阻断剂 C 第三类药物是阻断神经与肌肉间的传导 称为 neuromuscular blocker 神经肌 肉阻断剂 或 skeletal muscle relaxants 骨骼肌松弛剂 A 抗毒蕈素性药物 或称 parasympatholytics 副交感神经解药 副交感神经抑制剂 atropine scopolamine 是从颠茄等植物抽取出的生物碱 这类药物可以与 muscarinic receptor 结合 进而减少 acetylcholine 与 muscarinic receptor 结 合的机率 这二种药物除了作用在副交感神经外 皆可进入中枢神经 这增加他们 作用的复杂性 1 Atropine 阿托品 Atropine 阻断副交感神经的传导 副交感神经兴奋后所产生作用的反面作 用 就是 atropine 的作用 药理作用非常的广泛 但不同器官对此药物所产生的阻断作用具有不同的 敏感度 低剂量 作用在唾液腺 汗腺及支气管 造成口干 抑制流汗 以及 支气管松弛 较高剂量 造成瞳孔扩张 视力调节麻痹 近物看不清 心跳加速 更高剂量 抑制胃肠及膀胱的蠕动 造成便秘 尿滞留 此剂量也会 抑制胃酸的分泌 中毒剂量 幻觉 昏迷 2 Scopolamine Buscopan Hyoscine 在周边自主神经系统的作用类似 atropine 自有特色 经作用在中枢神经来的镇静作用及止吐作用 是目前用于 motion sickness 动晕病 最有效的药物 3 Pirenzepine M1选择性拮抗剂 用于胃溃疡的治疗 4 Ipratropium 10 松弛支气管平滑肌 以喷雾剂投予 用于治疗气喘 5 Tropicamide 眼科用药 用来治疗假性近视 以及散瞳以供眼底检查 有许多药物 如抗组织胺药物 抗精神病药 及三环抗忧郁剂等药物 以后的课程 会提及 其化学结构式与 atropine 类似 因此常有口干 便秘等副作用 又称类 阿托品作用 atropine like effects B 神经节阻断剂 此类药物阻断交感及副交感神经神经节的 nicotinic receptor 作用复杂且 难以预测 临床上极少使用 同时受交感及副交感神经支配的器官 常有一方占优势 如交感神经控制血管 平滑肌 副交感控制胃肠道 神经节阻断剂会拮抗这些优势作用 1 Trimethaphan 静脉注射用于治疗舒张压高于 150mmHg 的高血压危象 C